Question

【題目】2017年4月2日上午，中國第二艘航空母艦001A在大連船廠舉行下水儀式，據外界猜測，001A的排水量可達6萬噸，“標準排水量”是指人員武裝齊備，但不包含燃油、滑油、備用鍋爐水在內的排水量（第1、2小問計算中g取10N/kg，ρ海水=1×103kg/m3）
（1）若該航空母艦標準排水量6萬噸，則此狀態下航空母艦所受到海水的浮力是多少？
（2）若裝載燃油、滑油、備用鍋爐水共1.8萬噸到達滿載，則航空母艦受到的浮力比標準排水量時增大了多少N？滿載后排開水的體積為多少m3 ．
（3）已知印度洋的海水密度小于太平洋的海水密度，當這艘航空母艦滿載時從太平洋到印度洋時（不考慮燃油、食物、淡水等物質的消耗，艦體浸水部分當作長方體）． ①艦身會（選填：上浮一些，下沉一些、保持不變）
②其排水量將（選填：變大、變小、不變）
③艦底受到海水的壓強將（選填：變大、變小、不變）

Answer 1

【答案】
（1）解：航空母艦標準排水量6萬噸，處于漂浮，受到的浮力：

F浮=G排=m排g=6×104×103kg×10N/kg=6×108N

（2）解：航空母艦滿載受到的浮力，因為漂浮，

F浮′=G排′=m排′g=（m排+m）g=（6×104×103kg+1.8×104×103kg）×10N/kg=7.8×108N；

航空母艦受到的浮力比標準排水量時增大：△F浮=F浮′﹣F浮=7.8×108N﹣6×108N=1.8×108N；

由F浮=ρ液gV排可得，滿載后排開水的體積：

V排= = =7.8×104m3

（3）下沉一些；不變；不變
【解析】（3）①由F浮=ρ液gV排可得，當這艘航空母艦滿載時從太平洋到印度洋時（不考慮燃油、食物、淡水等物質的消耗，艦體浸水部分當作長方體）．已知印度洋的海水密度小于太平洋的海水密度，液體密度變小，排開液體的體積變大，故艦身會下沉一些；②由于艘航空母艦滿載時是漂浮，浮力等于重力，其排水量不變；③艦底受到海水的壓強：P= ；排水量不變，艦底的底面積不變，故艦底受到海水的壓強不變． 答：（1）若該航空母艦標準排水量6萬噸，則此狀態下航空母艦所受到海水的浮力是6×108N；（2）若裝載燃油、滑油、備用鍋爐水共1.8萬噸到達滿載，則航空母艦受到的浮力比標準排水量時增大了1.8×108N；
滿載后排開水的體積為7.8×104m3；（3）①下沉一些；②不變；③不變．
【考點精析】本題主要考查了物體的浮沉條件及其應用的相關知識點，需要掌握物體的浮沉條件：浸沒在液體中的物體 F浮＞G 時上浮，F浮 = G 時懸浮，F浮 ＜G 時下沉．物體浮沉條件的應用舉例：（1）輪船（2）潛水艇（3）氣球（4）飛艇、熱氣（5）密度計（密度計的刻度是從上到下刻度變大，刻度不均勻，且刻度無單位．）才能正確解答此題．