Question

16．如圖，遼寧號航空母艦，簡稱“遼寧艦”，舷號16，是中國人民解放軍海軍第一艘可以搭載固定翼飛機的航空母艦．前身是蘇聯海軍的庫茲涅佐夫元帥級航空母艦次艦瓦良格號，改裝后中國將其稱為001型航空母艦．它的出現，使我國開始具備海上編隊戰斗群能力，一些簡單參數如下表，滿載時，求：
（1）艦受到海水的浮力是多少？
（2）艦底受到海水最大的壓強是多大？（ρ_海水=1.03×10³kg/m³）
（3）如艦底有個1cm²的小孔，得用多大的力才能堵住？

艦長	304.5米，吃水線長270米
舷寬	75米，吃水線寬38米
吃水深度	10.5米
排水量	54，500噸（正常）
	60，900噸（滿載）

Answer 1

分析 （1）知道航母滿載排水量（排開水的質量），利用阿基米德原理求該艦滿載時所受浮力；
（2）知道航母的吃水深度（艦底所處深度），利用液體壓強公式求該艦滿載時的艦底所受海水的壓強；
（3）根據F=PS算出用的力．

解答 解：（1）該艦滿載時的排水量：
m_排=60900t=6.09×10⁸kg，
則該艦滿載時浮力：
F_浮=G_排=m_排g=6.09×10⁸kg×10N/kg=6.09×10⁹N；
（2）該艦滿載時艦底所受海水的壓強：
p=ρgh=1.03×10³kg/m³×10N/kg×10.5m=1.0815×10⁵Pa；
（3）S=1cm²=1×10^-4m²，
堵住小孔的力：F=PS=1.0815×10⁵Pa×1×10^-4m²=10.815N．
答：（1）該艦滿載時所受浮力為有6.09×10⁹N；
（2）該艦滿載時的艦底所受海水的壓強為1.0815×10⁵Pa；
（3）如艦底有個1cm²的小孔，得用10.815N的力才能堵住．

點評 本題考查了學生對阿基米德原理、物體浮沉條件、液體壓強公式、壓力的掌握和運用，能從航母參數表中得出相關信息是本題的關鍵．