Question

5．一艘轮船满载时的排水量为2.4×10⁷kg，船的自重是8×10⁷N，它最多能装1.6×10⁸ N货物；当它满载货物在河面上航行时，浮力是2.4×10⁸ N，浸入水中的体积是2.4×10⁴m³．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）知道排水量可求船满载时受浮力，由船受浮力等于船自重加上货物重求解；
（2）知道自重，根据漂浮条件求解；根据阿基米德原理求排开水的体积（浸入体积）．

解答 解：（1）已知G_排=m_排g=2.4×10⁷kg×10N/kg=2.4×10⁸N，
根据阿基米德原理可知船满载时受浮力：
F_浮=G_排=2.4×10⁸N，
由于轮船漂浮，则F_浮=G_船+G_货，
所以，G_货=F_浮-G_船=2.4×10⁸N-8×10⁷N=1.6×10⁸N；
（2）当它满载货物在河面上航行时，根据漂浮条件可知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．
故答案为：1.6×10⁸N；2.4×10⁸N；2.4×10⁴m³．

点评 本题考查了浮力的计算、物体的浮沉条件，提供了已知条件，但应用公式要灵活，难度适中．