Question

【題目】如圖所示，一艘排水量120t的貨船，船上裝有質量為16t的貨物A，貨物A的底面積為5m2 ， 貨物A底面與船完全接觸．（ρ水=1.0×103kg/m3 ， g取10N/kg）
（1）求該船滿載時受到的浮力；
（2）求貨物A對船的壓強；
（3）將貨物A從船上卸下后，船排開水的體積減少多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：該船滿載時受到的浮力：

F浮=G排=m排g=120×103kg×10N/kg=1.2×106N；

答：該船滿載時受到的浮力為1.2×106N；

（2）解：貨物A對船的壓力：

F=G=mg=16×103kg×10N/kg=1.6×105N，

貨物對船的壓強：

p= = =3.2×104Pa；

答：貨物A對船的壓強為3.2×104Pa；

（3）解：因為船始終處于漂浮狀態，

所以，將貨物從船上卸下后，船減小的浮力等于貨物的重力，

由F浮=ρ水gV排可得，船排開水減小的體積：

△V排= = = =16m3．

答：將貨物A從船上卸下后，船排開水的體積減少16m3．

【解析】（1）排水量是指輪船滿載時排開水的質量，根據阿基米德原理求出受到的浮力；（2）貨物對船的壓力等于自身的重力，根據F=G=mg求出其大小，根據p= 求出貨物對船的壓強；（3）將貨物A從船上卸下前后，貨船始終漂浮，根據物體漂浮條件可知，浮力減小的量等于貨物A的重力，根據阿基米德原理求出船排開水減小的體積．
【考點精析】根據題目的已知條件，利用壓強的大小及其計算和浮力大小的計算的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握壓強的計算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強，F表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對水平面的壓強大約為20Pa）；浮力的公式為：F浮= G排 =ρ液gv排．