Question

5．一艘輪船滿載時的排水量為2.4×10⁷kg，船的自重是8×10⁷N，它最多能裝1.6×10⁸ N貨物；當它滿載貨物在河面上航行時，浮力是2.4×10⁸ N，浸入水中的體積是2.4×10⁴m³．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）知道排水量可求船滿載時受浮力，由船受浮力等于船自重加上貨物重求解；
（2）知道自重，根據漂浮條件求解；根據阿基米德原理求排開水的體積（浸入體積）．

解答 解：（1）已知G_排=m_排g=2.4×10⁷kg×10N/kg=2.4×10⁸N，
根據阿基米德原理可知船滿載時受浮力：
F_浮=G_排=2.4×10⁸N，
由于輪船漂浮，則F_浮=G_船+G_貨，
所以，G_貨=F_浮-G_船=2.4×10⁸N-8×10⁷N=1.6×10⁸N；
（2）當它滿載貨物在河面上航行時，根據漂浮條件可知F_浮=G_排=2.4×10⁸N，
由F_浮=ρ_水gV_排可得：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{2.4×1{0}^{8}N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=2.4×10⁴m³．
故答案為：1.6×10⁸N；2.4×10⁸N；2.4×10⁴m³．

點評 本題考查了浮力的計算、物體的浮沉條件，提供了已知條件，但應用公式要靈活，難度適中．