Question

20．一只满载时排水量为1000t的轮船在河中航行，河水的密度为1.0×10³kg/m³，若轮船满载航行，试问：（取g=10N/kg）
（1）它受到的浮力是多少N？
（2）轮船排开河水的体积是多少m³？
（3）若此轮船从河里驶入海里，它排开水的体积又怎样变化？为什么？

Answer 1

分析 （1）轮船所受浮力等于满载时排开水的重力．
（2）根据公式F_浮=ρgV排可求排开河水的体积．
（3）从河里驶入海里轮船始终漂浮，浮力等于重力，大小不变，海水密度大，根据公式F_浮=ρgV排可求排开水的体积的变化．

解答 解：（1）由于轮船满载时是处于漂浮状态，
则受到的浮力F_浮=G_排=mg=1×10⁶kg×10N/kg=1×10⁷N；
（2）由F_浮=ρgV_排可得：
轮船驶入河里排开水的体积V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{{1×10}^{7}N}{1.0×{10}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1000m³．
（3）轮船从河里驶入海里受到的浮力不变，海水的密度变大，由F_浮=ρgV_排可知：排开海水的体积变小．
答：（1）它受到的浮力是1×10⁷N；
（2）轮船排开河水的体积是1000m³；
（3）轮船从河里驶入海里受到的浮力不变，海水的密度变大，它排开海水的体积变小．

点评 本题考查浮力的计算和物体的沉浮条件以及根据浮力公式求排开水的体积，关键是知道物体漂浮时浮力等于自身重力还等于排开水的重力，本题的难点是对排水量的理解，这也是本题的重点．