《2025年暑假Happy假日八年级物理通用版》

16. 【查阅资料】
我国自主研发、建造的新型深远海综合科学考察船“东方红 3”在青岛入列。作为全球最大静音科考船,其综合科考能力达到了世界先进水平。
【项目设计】
(1)排水量
“东方红 3”是国内首艘、世界第四艘获得挪威船级社签发的船舶水下辐射噪声最高等级——静音科考级(SILENT-R)证书的海洋综合科考船,同时也是世界上获得这一等级证书的吨位最大的海洋综合科考船。其船长 103.8 米、宽 18 米,总吨位为 5 602 吨。
(2)航速
该船具有全球无限航区航行能力,最大服务航速 15 节(1 节等于每小时 1 海里,也就是每小时行驶 1.852 千米),海上自持力长达 60 天,可持续航行 15 000 海里。
(3)声学设备
“东方红 3”船底部装了很多声学设备,航行过程中的气泡会干扰探测效果。为了防止气泡干扰,我们在整个船型设计上采取了一个直艏,它能够防止气泡掀覆到船底,同时侧推封盖可以减少气泡的产生,从而降低噪声。当船行驶时,水下 20 米以外的鱼群都感觉不到它的存在。($g$取$10N/kg$,$\rho_{海水}=1.03×10^{3}kg/m^{3}$)

【评价反思】
(1)当“东方红 3”从外海驶入内河时,船将____(选填“上浮”或“下沉”)一些。假设“东方红 3”满载排水量为 5 602 吨,则满载时它受到的浮力为____N。
(2)水下 20 米的鱼群受到海水的压强为____Pa。

答案： 【解析】：
1. 当“东方红 3”从外海驶入内河时，船始终处于漂浮状态，浮力等于重力，重力不变则浮力不变。根据$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，$\rho_{海水}＞\rho_{河水}$，所以$V_{排海水}＜V_{排河水}$，船将下沉一些。
已知满载排水量$m_{排}=5602$吨$ = 5602\times10^{3}kg$，根据阿基米德原理$F_{浮}=G_{排}=m_{排}g$，可得$F_{浮}=5602\times10^{3}kg\times10N/kg = 5.602\times10^{7}N$。
2. 根据液体压强公式$p = \rho_{液}gh$，$\rho_{海水}=1.03\times10^{3}kg/m^{3}$，$h = 20m$，$g = 10N/kg$，则$p = 1.03\times10^{3}kg/m^{3}\times10N/kg\times20m = 2.06\times10^{5}Pa$。
【答案】：
1. 下沉；$5.602\times10^{7}$
2. $2.06\times10^{5}$