Question

【题目】如图是可供游客在海上游玩时的一种旅游观光艇，此观光艇的质量为900kg，在海上航行最大速度为36km/h，最多可载的游客数量为20人，如果海水的密度取1.0×103kg/m3 ， g=10N/kg，求
（1）该观光艇在水面下70cm深处有一个面积为20cm2的小零件，求小零件受到的海水的压力是多少？
（2）假设每位乘客的平均质量为60kg，观光艇满载乘客时，此时浸入水中的体积多大？
（3）多艘观光艇同时使用时，通常采用“一”字编队形式前行，而不是并排前行为什么？

Answer 1

【答案】
（1）解：小零件受到海水的压强为：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.7m=7000Pa，

小零件受到海水的压力为：F=pS=7000Pa×20×10﹣4m2=14N；

答：小零件受到的海水的压力是14N；

（2）解：因为观光艇漂浮，

所以观光艇受到的浮力：F浮=G总=m总g=（20×60kg+900kg）×10N/kg=2.1×104N，

由F浮=ρ液gV排可得，此时浸入水中的体积：V排= = ═2.1m3；

答：观光艇满载乘客时，此时浸入水中的体积2.1m3；

（3）解：多艘观光艇同时使用时，通常采用“一”字编队形式前行，而不是并排前行，这是因为并排前行时，观光艇之间水的流速大、压强小，而外侧水的流速小、压强大，观光艇易发生碰撞．
【解析】（1）根据液体内部压强的特点，由p=ρgh求解；（2）漂浮的物体，所受的浮力与物体的重力相等，根据阿基米德原理解题；（3）利用流体压强的知识进行分析解答．
【考点精析】掌握液体的压强的计算和流体压强与流速的关系是解答本题的根本，需要知道液体内部压强的公式：p=ρgh ρ指密度,单位kg/m3,g=9.8N/kg, h指深度,单位:m,压强单位(Pa) 注意：h 指液体的深度，即某点到液面的距离；流体流动时，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大．