目前在长江上有很多艘游览长江三峡的豪华游轮(如图所示),已知某游轮满载时的排水量是4860t,吃水深度(指水面到船底的深度)是2.7m.(g为10N/kg)(1)计算满载时游轮的总重是多少牛?游轮浸入水中的体积是多大?(2)当该游轮从长江开到海里时,吃水深度是变大还是变小?请说明理由.

问题描述:

目前在长江上有很多艘游览长江三峡的豪华游轮(如图所示),已知某游轮满载时的排水量是4860t,吃水深度(指水面到船底的深度)是2.7m.(g为10N/kg)

(1)计算满载时游轮的总重是多少牛?游轮浸入水中的体积是多大?
(2)当该游轮从长江开到海里时,吃水深度是变大还是变小?请说明理由.

(1)根据阿基米德原理,游船受到的浮力
F=G=mg=4.86×106kg×10N/kg=4.86×107N,
根据二力平衡的条件,游船的总重G=F=4.86×107N.
由公式F=ρgV可得:游船浸入水中的体积
V=V=

F
ρg
=
4.86×107N
1000kg/m3×10N/kg
=4860m3
答:游轮的总重为4.86×107N,浸入水中的体积为4860m3
(2)因为游轮从长江开到海里,重力不变,受到的浮力不变,根据阿基米德原理,游船排开的水的重力不变,而海水的密度大于江水的密度,所以船排开水的体积变小,吃水深度减小.
答案解析:(1)轮船满载时的总重就等于轮船受到的浮力,根据排水量可求浮力.根据公式F=ρgV可求轮船浸入水中的体积.
(2)该游轮从长江开到海里,所受浮力不变,根据公式F=ρgV可求吃水深度的变化.
考试点:重力的计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用.

知识点:本题考查重力的计算和阿基米德原理的应用,关键是知道游船漂浮时受到的浮力等于自身重力,液体密度增大,排开水的体积减小.难点是对排水量的理解和根据浮力公式求浸入水中的体积.