Question

19．如圖所示，我國第一艘航空母艦“遼寧號”，于2012年9月25日誕生，航空母艦上設有機場、商店、洗浴中心、餐廳、電影院、武器設備等，不載物時，它的自身質(zhì)量為5.5×10⁴t，滿載物時，它的最大排水體積為6.7×10⁴m³．（ρ_水=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg）
（1）航空母艦不載物時所受到的浮力；
（2）航空母艦滿載物時所受到的浮力；
（3）航空母艦最多能載多重的物體．

Answer 1

分析 （1）物體漂浮時，浮力等于重力；
（2）根據(jù)阿基米德原理求出浮力；
（3）根據(jù)排水量和自身質(zhì)量求出載重．

解答 解：
（1）航空母艦不載物時的質(zhì)量為自身的質(zhì)量，航母漂浮時浮力等于重力，
則航空母艦不載物時所受到的浮力：
F_浮=G=mg=5.5×10⁴×10³kg×10N/kg=5.5×10⁸N；
（2）航空母艦滿載物時，排水體積最大，
則由阿基米德原理可得，航空母艦滿載物時所受到的浮力：
F_浮′=ρ_海水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×6.7×10⁴m³=6.7×10⁸N；
（3）航空母艦滿載物時，浮力等于總重力，即F_浮′=G+G_載，
所以，航空母艦的最大載重為：
G_載=F_浮′-G=6.7×10⁸N-5.5×10⁸N=1.2×10⁸N．
答：（1）航空航母不載物時所受到的浮力為5.5×10⁸N；
（2）航空航母滿載物時所受到的浮力為6.7×10⁸N；
（3）航空航母最多能載重為1.2×10⁸N．

點評 本題考查了漂浮時浮力與重力的關系、阿基米德原理公式的應用，要注意單位的換算．