Question

【題目】如圖是可供游客在海上游玩時的一種旅游觀光艇，此觀光艇的質量為900kg，在海上航行最大速度為36km/h，最多可載的游客數量為20人，如果海水的密度取1.0×103kg/m3 ， g=10N/kg，求
（1）該觀光艇在水面下70cm深處有一個面積為20cm2的小零件，求小零件受到的海水的壓力是多少？
（2）假設每位乘客的平均質量為60kg，觀光艇滿載乘客時，此時浸入水中的體積多大？
（3）多艘觀光艇同時使用時，通常采用“一”字編隊形式前行，而不是并排前行為什么？

Answer 1

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

小零件受到海水的壓力為：F=pS=7000Pa×20×10﹣4m2=14N；

答：小零件受到的海水的壓力是14N；

（2）解：因為觀光艇漂浮，

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

由F浮=ρ液gV排可得，此時浸入水中的體積：V排= = ═2.1m3；

答：觀光艇滿載乘客時，此時浸入水中的體積2.1m3；

（3）解：多艘觀光艇同時使用時，通常采用“一”字編隊形式前行，而不是并排前行，這是因為并排前行時，觀光艇之間水的流速大、壓強小，而外側水的流速小、壓強大，觀光艇易發生碰撞．
【解析】（1）根據液體內部壓強的特點，由p=ρgh求解；（2）漂浮的物體，所受的浮力與物體的重力相等，根據阿基米德原理解題；（3）利用流體壓強的知識進行分析解答．
【考點精析】掌握液體的壓強的計算和流體壓強與流速的關系是解答本題的根本，需要知道液體內部壓強的公式：p=ρgh ρ指密度,單位kg/m3,g=9.8N/kg, h指深度,單位:m,壓強單位(Pa) 注意：h 指液體的深度，即某點到液面的距離；流體流動時，流速大的地方壓強小，流速小的地方壓強大．