《2025年暑假活动实践与思考八年级物理》

14. 日照是个美丽的海滨城市,这里有蓝天、碧海、金沙滩。每年夏天有很多的中外游客慕名前来观光游玩。如图是可供游客在海上游玩的一种旅游观光艇,此观光艇的质量为900kg,在海上航行的最大速度为36km/h,最多可载的游客数量为20人,海水的密度取$1.0×10^3kg/m^3,g$取10N/kg。求：
(1)观光艇以最大航速行驶2小时的路程是多少米？
(2)该观光艇在水面下50cm深处有一个面积为$20cm^2$的小零件,求该小零件受到的海水的压力是多少？
(3)假设每位乘客的平均质量为60kg,观光艇满载乘客时,浸入海水中的体积是多大？
(1)解：观光艇运动的路程：$s=vt=36km/h×2h=72km=$$7.2×10^{4}$m。
(2)解：小零件所处深度：$h=50cm=0.5m$，小零件面积：$S=20cm^{2}=20×10^{-4}m^{2}$，小零件受到海水的压强：$p=\rho_{海水}gh=1.0×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg×0.5m=5×10^{3}Pa$，小零件受到的海水的压力：$F=pS=5×10^{3}Pa×20×10^{-4}m^{2}=$10N。
(3)解：满载时乘客总质量：$m_{人}=60kg×20=1200kg$，总质量：$m_{总}=m_{人}+m_{艇}=1200kg+900kg=2100kg$，总重力：$G_{总}=m_{总}g=2100kg×10N/kg=2.1×10^{4}N$，观光艇漂浮，浮力$F_{浮}=G_{总}=2.1×10^{4}N$，由$F_{浮}=\rho_{海水}gV_{排}$得，浸入海水中的体积：$V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{海水}g}=\frac{2.1×10^{4}N}{1.0×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg}=$2.1$m^{3}$。

答案：
(1)解：观光艇运动的路程：$s=vt=36km/h×2h=72km=7.2×10^{4}m$。
(2)解：小零件所处深度：$h=50cm=0.5m$，小零件面积：$S=20cm^{2}=20×10^{-4}m^{2}$，小零件受到海水的压强：$p=\rho_{海水}gh=1.0×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg×0.5m=5×10^{3}Pa$，小零件受到的海水的压力：$F=pS=5×10^{3}Pa×20×10^{-4}m^{2}=10N$。
(3)解：满载时乘客总质量：$m_{人}=60kg×20=1200kg$，总质量：$m_{总}=m_{人}+m_{艇}=1200kg+900kg=2100kg$，总重力：$G_{总}=m_{总}g=2100kg×10N/kg=2.1×10^{4}N$，观光艇漂浮，浮力$F_{浮}=G_{总}=2.1×10^{4}N$，由$F_{浮}=\rho_{海水}gV_{排}$得，浸入海水中的体积：$V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{海水}g}=\frac{2.1×10^{4}N}{1.0×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg}=2.1m^{3}$。