Question

15．2017年2月25日，“新光華”號(hào)就將載著“希望6號(hào)”嵊泗離開綠化錨地運(yùn)往英國(guó)北海．“新光華”號(hào)半潛船是通過裝滿水后下沉，再裝載貨物，最后上浮出水的方式來裝卸大型物體的．據(jù)了解，“新光華”號(hào)總長(zhǎng)255米，型寬68米，服務(wù)航速達(dá)14.5節(jié)，裝貨甲板長(zhǎng)210米、寬68米，甲板面積達(dá)13500平方米，相當(dāng)于兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)大小，“新光華”號(hào)半潛船由廣船國(guó)際建造，外形酷似航空母艦，能下潛吃水30.5米，可在海上輕松舉起98000噸貨物，這種船也被形象地稱之為海上“大力神叉車”．（取1節(jié)=1.85千米/小時(shí)）．
據(jù)國(guó)際船舶網(wǎng)報(bào)道，紅藍(lán)相間的“希望6號(hào)”耗時(shí)四年建造，平臺(tái)底座直徑87.5米、主甲板高度36.5米、火炬塔高度118米、吃水6.7米，總重31740噸，可以隨著風(fēng)浪和水流的作用，在海上進(jìn)行360度自由旋轉(zhuǎn)．（海水的密度取1.0×10³kg/m³，g=10N/kg）．
求：（1）“新光華”號(hào)半潛船若以航速14.5節(jié)航行1天，行駛多少Km？
（2）“新光華”號(hào)半潛船若潛入水下，離水面15m深的甲板受到海水的壓強(qiáng)是多少Pa？受到的海水壓力是多少N？
（3）“希望6號(hào)”自由漂浮在海水面時(shí)受到的浮力是多少N？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題意可求出半潛船的速度，再根據(jù)v=$\frac{s}{t}$求出行駛路程；
（2）根據(jù)p=ρgh求出壓強(qiáng)，再根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出壓力；
（3）漂浮時(shí)半潛船受的浮力等于其重力，根據(jù)F_浮=G=mg求出．

解答 解：
（1）半潛船的速度v=14.5節(jié)=14.5×1.85km/h=26.825km/h，
t=1天=24h，
由v=$\frac{s}{t}$可得，行駛路程：
s=vt=26.825km/h×24h=643.8km；
（2）離水面15m深的甲板受到海水的壓強(qiáng)：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×15m=1.5×10⁵Pa；
由p=$\frac{F}{S}$可得，甲板受到的海水壓力：
F=pS=1.5×10⁵Pa×13500m²=2.025×10⁹N；
（4）“希望6號(hào)”自由漂浮在海水面時(shí)受到的浮力：
F_浮=G=mg=31740×10³kg×10N/kg=3.174×10⁸N．
答：（1）行駛路程643.8km；
（2）離水面15m深的甲板受到海水的壓強(qiáng)是1.5×10⁵Pa；受到的海水壓力是2.025×10⁹N；
（4）漂浮在海水面時(shí)受到的浮力3.174×10⁸N．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查的是學(xué)生對(duì)速度、液體壓強(qiáng)、壓力、浮力、重力計(jì)算公式的理解和掌握，綜合性較強(qiáng)，難度不大．