Question

【題目】三峽雙線五級船閘的水位落差之大，堪稱世界之最．船閘上下落差達113米，船舶通過船閘要翻越40層樓房的高度．排水量是1000噸的輪船在某一級閘室內緩慢上升了20米．g取10N/kg，求：
（1）輪船排開水的體積；
（2）輪船及貨物的重力；
（3）此過程浮力對船做的功．

Answer 1

【答案】
（1）解：由ρ= 可得，輪船排開水的體積：

V排= = =1×103m3

（2）解：輪船排開水的重：G排=m排g=1×106kg×10N/kg=1×107N，

由阿基米德原理可知，輪船受到的浮力：F浮=G排=1×107N，

因為輪船漂浮，

所以輪船及貨物的重力：G=F浮=1×107N

（3）解：此過程浮力對船做的功：W=F浮h=1×107N×20m=2×108J
【解析】（1）知道輪船的排水量，即輪船滿載時排開水的質量，利用ρ= 求輪船排開水的體積；（2）求出排開水的重，利用阿基米德原理求輪船受到的浮力，再利用漂浮條件求輪船及貨物的重力；（3）利用W=Fs求此過程浮力對船做的功．
【考點精析】關于本題考查的重力的計算和功的計算，需要了解重力的計算公式：G=mg；功的計算公式：W = F S；F 表示力，單位：牛( N ) ． S 表示距離，單位：米（m）W表示功， 功的單位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m才能得出正確答案．