Question

13．一艘輪船自重5×10⁷N，最大載貨量是1.5×10⁸N，則這艘輪船的最大排水量是2×10⁴t，如果船在港口將貨物卸下6×10⁷N，則輪船所受浮力是1.4×10⁸N；它由海上駛入長江后，船體浸入水中的體積變大 （選填“變大”、“變小”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）知道輪船自重和最大載貨量，可求滿載時總重，利用漂浮條件可求滿載時受到水的浮力，再利用阿基米德原理求最大排水量；
（2）知道船在港口卸下的貨物重，求出剩下貨物和船總重，利用漂浮條件求此時受到水的浮力；再根據阿基米德原理判斷排水體積的變化．

解答 解：輪船滿載時總重：
G=G_船+G_貨=5×10⁷N+1.5×10⁸N=2×10⁸N，
因為F_浮=G_排=m_排g，
即：m_排×10N/kg=2×10⁸N，
所以這艘輪船的最大排水量：
m_排=2×10⁷kg=2×10⁴t；
船在港口將貨物卸下6×10⁷N后，剩下貨物和船總重：
G′=2×10⁸N-6×10⁷N=1.4×10⁸N，
因為輪船漂浮，
所以卸下貨物后受到水的浮力：
F_浮′=G′=1.4×10⁸N，
根據F_浮=ρ_水v_排g可知，它由海上駛入長江后，浮力大小不變等于船自身重力，排開液體的密度變小，V_排增大，故船體浸入水中的體積變大．
故答案為：2×10⁴；1.4×10⁸；變大．

點評 本題考查了重力的計算、浮力的計算、物體的浮沉條件，知道輪船的排水量的含義是解本題的突破口，利用好漂浮條件和阿基米德原理是關鍵．