题目

如图甲所示，为我国首艘国产航母001下水时的情景小明和他的同学在实验室模拟航母下水前的一个过程，他们将一个质量为2.4kg，体积为6.0×10﹣3m3的航母模型，置于水平地面上的一个质量为6kg，底面积为0.03m2 ， 高为0.5m的薄壁柱形容器底部，如图乙所示现在向容器中加水，当加水深度为0.1m时，模型刚好离开容器底部如图丙所示，水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3 ， g=10N/kg，则： （1） 图丙中水对容器底部的压力为多少？ （2） 若继续加水到适当深度然后将一个舰载机模型轻轻放在航母模型上，静止后它们一起漂浮在水面上，测得此时航母模型露出水面的体积为2.4×10﹣3m3 ， 则舰载机模型的质量为多少kg？ 答案： 解：由题可知，图丙中水的深度为0.1m，则图丙中水对容器底部的压强： p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa ， 由 p=FS 可得，此时水对容器底部的压力： F=pS=1×103Pa×0.03m2=30N 解：舰载机模型轻轻放在航母模型上，静止后它们一起漂浮在水面上，由题意可得，此时航母模型排开水的体积： V排=V航母−V露=6.0×10−3m3−2.4×10−3m3=3.6×10−3m3 ， 此时航母模型受到的浮力： F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3.6×10−3m3=36N ， 由漂浮条件可得，航母和舰载机模型的总重力： G总=F浮=36N ， 则航母和舰载机模型的总质量： m总=G总g=36N10N/kg=3.6kg ， 则舰载机模型的质量： m舰载机=m总−m航母=3.6kg−2.4kg=1.2kg 。

查看本题答案和解析