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在南极考察中使用的海洋破冰船,针对不同的冰层有不同的破冰方法.其中一种破冰方法是...

在南极考察中使用的海洋破冰船,针对不同的冰层有不同的破冰方法.其中一种破冰方法是:接触冰面前,船全速航行,船体大部分冲上冰面,就可以把冰压碎.
(1)当破冰船航行于海面时,它的排水体积约为1500m3,求船自身的重力.
(2)在一次破冰行动中,当船冲到冰面上时,船的排水体积变为原来的三分之一,船与冰层接触面积为5m2,此时破冰船对冰层的压强是多少?(海水的密度取1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
根据物体浮沉条件,因为船浮在海面上,所以自身重力等于浮力,当船冲到冰面上,浮力变小,它对冰的压力应是船的自身重力减去浮力. 【解析】 (1)F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1500m3=1.5×107N; ∵船漂浮,∴G=F浮=1.5×107N. (2)当船的排水体积变为原来的三分之一时, F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1500m3×1/3=5×106N, 船对冰层的压力为:F=G-F浮=1.5×107N-5×106N=1×107N, ∴P===2×106Pa. 答:(1)船自身的重力是1.5×107N. (2)此时破冰船对冰层的压强是2×106Pa.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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