2026年暑假作业教育科学出版社八年级物理广西专版第19页答案
4. 阅读短文,回答问题。
资料1:“远望3号”测量船船长约180 m,宽22.2 m,最大高度37.8 m,满载时排水量17000 t,吃水深度8 m,巡航速度近20节(约合37 km/h),在正常情况下,一次出海可以连续航行100天,续航能力为18000海里,可到太平洋、大西洋、印度洋的指定海域执行任务。
资料2:海水含有大量的盐,密度比淡水大,不同海域的海水因含盐量、气温的不同,密度也不同。印度洋的海水含盐少,又位于赤道,一年四季都很热,海水的密度相对较低;大西洋的海水含盐多些,海水的密度在几大洋中相对较高。
问题:
(1)“远望3号”满载时受到的浮力是
$1.7×10^8\ \mathrm{N}$
。(g取10 N/kg)
(2)“远望3号”在整个航程中,燃油、食品等消耗所引起的重力变化相对于船重而言很小,可以忽略,“远望3号”排开海水的体积是(
B
)。
A. 太平洋最大 B. 印度洋最大
C. 大西洋最大 D. 一样大
(3)若大西洋的海水密度为$1.05×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$,那么“远望3号”在大西洋满载航行时,排开海水的体积为多大?(保留三位有效数字)

答案

4.(1) $1.7×10^8\ \mathrm{N}$
(2) B
(3) $1.62×10^4\ \mathrm{m}^3$

解析

【分析】本题围绕“远望3号”测量船考查浮力相关知识,解题思路如下:
1. 第(1)问:利用阿基米德原理,满载时船的浮力等于排开海水的重力,根据排水量计算排开海水的质量,进而求出浮力;
2. 第(2)问:船始终漂浮,浮力等于自身重力,结合不同海域海水密度差异,通过阿基米德原理判断排开体积的大小;
3. 第(3)问:已知大西洋海水密度,利用阿基米德原理的变形公式,计算满载时排开海水的体积。
【解析】(1)根据阿基米德原理,满载时船受到的浮力等于排开海水的重力。已知满载排水量$m_{排}=17000\ \mathrm{t}=1.7×10^7\ \mathrm{kg}$,则浮力:
$F_{浮}=G_{排}=m_{排}g=1.7×10^7\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=1.7×10^8\ \mathrm{N}$;
(2)“远望3号”始终漂浮,浮力等于自身重力,重力不变则浮力不变。由阿基米德原理$F_{浮}=ρ_{液}gV_{排}$可知,浮力不变时,海水密度越小,排开体积越大。资料显示印度洋海水密度最低,因此排开体积最大,选B;
(3)大西洋海水密度$ρ=1.05×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$,满载时浮力仍为$1.7×10^8\ \mathrm{N}$,根据$V_{排}=\frac{F_{浮}}{ρg}$,代入数据得:
$V_{排}=\frac{1.7×10^8\ \mathrm{N}}{1.05×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}}≈1.62×10^4\ \mathrm{m}^3$;
【答案】(1) $1.7×10^8\ \mathrm{N}$;(2) B;(3) $1.62×10^4\ \mathrm{m}^3$
【知识点】阿基米德原理、物体的漂浮条件、浮力与密度的关系
【点评】本题结合实际测量船的实例,考查浮力的基础计算与应用,需掌握漂浮状态的受力特点及阿基米德原理的灵活运用,属于对基础知识的常规考查。
【难度系数】0.3