Question

18．今年年初，我國在南極考察的“雪龍”號破冰船成功營救了俄羅斯科考船被困乘客．如圖所示，破冰船針對不同的冰層有不同的破冰方法．其中一種破冰方法是：接觸冰面前，船全速航行，船體大部分沖上冰面，就可以把冰壓碎．（ρ_海水=1.0×10³Kg/m³，g=10N/Kkg） 
（1）當(dāng)破冰船航行于海面時，它排水體積約為2700m³，求船自身的重力．
（2）在一次破冰行動中，當(dāng)船沖到冰面上時，船的排水體積變?yōu)樵瓉砗Ｋ�中的三分之一，此時破冰船對冰層的壓力是多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)物體浮沉條件，因為船浮在海面上，所以自身重力等于浮力；
（2）當(dāng)船沖到冰面上，浮力變小，它對冰的壓力應(yīng)是船的自身重力減去浮力．

解答 解：
（1）F_浮=ρgV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×2700m³=2.7×10⁷N；
因為船漂浮，
所以G=′F_浮=2.7×10⁷N；
（2）當(dāng)船的排水體積變?yōu)樵瓉淼娜�分之一時，
F_浮′=ρgV_排′=1.0×10³kg/m³×10N/kg×2700m³×$\frac{1}{3}$=9×10⁶N，
船對冰層的壓力：
F=G-F_浮=2.7×10⁷N-9×10⁶N=1.8×10⁷N，
答：（1）船自身的重力為2.7×10⁷N．
（2）此時破冰船對冰層的壓力是1.8×10⁷N．

點(diǎn)評 本題考查了學(xué)生對物體漂浮條件和阿基米德原理掌握和運(yùn)用，要知道破冰時，對冰的壓力等于重力減去浮力，這是本題的易錯點(diǎn)！