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.?其中经常采用的一种破冰的方法是:如图所示,在接触冰面前,破冰船全速航行,船体大部分冲上冰面后,把冰压碎

发布时间:2020-08-10 13:47:20

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.?其中经常采用的一种破冰的方法是:如图所示,在接触冰面前,破冰船全速航行,船体大部分冲上冰面后,把冰压碎达到破冰的目的.通过计算回答下面的问题:【海水的密度取1.0×103kg/m3,g=10N/kg】
(1)当破冰船航行于海面时,它的排水量约为1500t,此时船受到的浮力多大?船自身受到的重力有多大?
(2)当船全部冲到了冰面上,船与冰层接触面积为5m?2,则此时破冰船对冰层的压强是多少?
(3)结合所学知识,请你为该海洋破冰船提高破冰效果提出一条有效的改进意见.

网友回答

解:
(1)∵船漂浮,
∴破冰船受到的浮力为F浮=G=G排=m排g=1500×103kg×10N/kg=1.5×107N;
(2)当船全部冲到了冰面上,船对冰层的压力为:F=G=1.5×107N,
破冰船对冰层的压强是p===3×106Pa.
(3)要提高破冰效果,可以增大破冰船的重力,也就是增大对冰面的压力.
答:(1)当破冰船航行于海面时,船受到的浮力1.5×107N;船自身受到的重力有1.5×107N;
(2)当船全部冲到了冰面上,船与冰层接触面积为5m2,则此时破冰船对冰层的压强是3×106Pa.
(3)可以增大破冰船的重力来提高该海洋破冰船破冰效果.
解析分析:(1)已知它的排水量约为1500t,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;
(2)当船冲到冰面上,它对冰的压力是船的自身重力;已知压力和受力面积,利用公式p=得到破冰船对冰面的压强.
(3)要提高破冰效果,也就是增大对冰面的压强,可以从三方面考虑:①在压力一定时,减小受力面积;②在受力面积一定时,增大压力;③在增大压力的同时,减小受力面积.

点评:本题考查浮力和压强的计算,正确进行受力分析,明确破冰船对冰面的压力大小是求解破冰船对冰面压强的关键.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!