问题 计算题

人们常用“冰山一角”来形容事物显露出来的仅仅是其很小的一部分,更多的还隐藏在表面现象之下.事实上,冰山浮在海水中的确只露“一角” (如图所示).

请解答下列问题:

(已知:g取10N/kg 海水的密度取ρ海水=1×103㎏/m冰的密度ρ=0.9×103㎏/m3 ).

(1)若有一座冰山其露出海面的体积是2000 m3,那么这座冰山的总体积为多少?

(2)南极考察中使用的海洋破冰船,自身的重力为1.8×107N.如图所示,当船冲到冰面上时,船重的三分之二压在冰面上,船与冰面的接触面积为5 m2,此时破冰船对冰面的压强是多少?

答案

(1)20000 m3     (2) 2.4×106Pa

分析:(1)由于冰山是漂浮的,故浮力等于其重力,我们可以利用这个关系,将冰山的体积设出或将排开水的体积设出,然后列方程即可求出;(2)欲求压强,要知道压力与受力面积,面积题是已知,而压力又是船重的三分之二,故由船的重力可求压力,再求压强即可。

解:(1)设冰浸在水中的体积为V,根据F=G

ρ海水gV=ρg(V+2000 m3),则V="18000" m3

所以V="18000" m3+2000 m3="20000" m3(3分)

(2)F=2/3G=2/3×1.8×107N=1.2×107N

p= F/S=1.2×107N /5m2=2.4×106Pa(3分)

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