Question

【题目】三峡双线五级船闸的水位落差之大，堪称世界之最．船闸上下落差达113米，船舶通过船闸要翻越40层楼房的高度．排水量是1000吨的轮船在某一级闸室内缓慢上升了20米．g取10N/kg，求：
（1）轮船排开水的体积；
（2）轮船及货物的重力；
（3）此过程浮力对船做的功．

Answer 1

【答案】
（1）解：由ρ= 可得，轮船排开水的体积：

V排= = =1×103m3

（2）解：轮船排开水的重：G排=m排g=1×106kg×10N/kg=1×107N，

由阿基米德原理可知，轮船受到的浮力：F浮=G排=1×107N，

因为轮船漂浮，

所以轮船及货物的重力：G=F浮=1×107N

（3）解：此过程浮力对船做的功：W=F浮h=1×107N×20m=2×108J
【解析】（1）知道轮船的排水量，即轮船满载时排开水的质量，利用ρ= 求轮船排开水的体积；（2）求出排开水的重，利用阿基米德原理求轮船受到的浮力，再利用漂浮条件求轮船及货物的重力；（3）利用W=Fs求此过程浮力对船做的功．
【考点精析】关于本题考查的重力的计算和功的计算，需要了解重力的计算公式：G=mg；功的计算公式：W = F S；F 表示力，单位：牛( N ) ． S 表示距离，单位：米（m）W表示功， 功的单位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m才能得出正确答案．