Question

如圖所示，“遠(yuǎn)征號(hào)”潛水艇從長(zhǎng)江某基地駛向東海執(zhí)行任務(wù)．該潛水艇設(shè)計(jì)體積約為Vm³，自身質(zhì)量為mt．當(dāng)它在東海某位置海面下hm深度處潛伏時(shí)．求：（已知海水的密度為ρ㎏/m³，g=10N/kg；不考慮潛水艇體積變化）
（1）它所受到的浮力F_浮；
（2）潛水艇殼體受到海水的壓強(qiáng)p．
（3）潛水艇的艇殼用高強(qiáng)度的特種鋼板制造的原因是什么？

Answer 1

解：（1）∵潛水艇浸沒(méi)在海水中，
∴V_排=V，
又∵ρ_海水=ρkg/m³，g=10N/kg，
∴潛水艇所受到的浮力為：F_浮=ρ_海水gV_排=ρkg/m³×10N/kg×Vm³=10ρVN．
（2）∵潛水艇下潛的深度為hm，ρ_海水=ρkg/m³，g=10N/kg，
∴潛水艇殼體受到海水的壓強(qiáng)為：p=ρ_海水gh=ρkg/m³×10N/kg×hm=10ρhPa．
（3）∵液體內(nèi)部的壓強(qiáng)隨深度的增大而增大，
∴為了使?jié)撍�艇在深水處能承受更大的水壓，艇殼用高�?qiáng)度的特種鋼板制造．
答：（1）它所受到的浮力F_浮為10ρVN．
（2）潛水艇殼體受到海水的壓強(qiáng)P為10ρh Pa．
（3）潛水艇的艇殼用高強(qiáng)度的特種鋼板制造的原因是為了使?jié)撍�艇在深水處能承受更大的水壓�?br>分析：（1）從圖可知，潛水艇浸沒(méi)在海水中，則潛水艇排開(kāi)海水的體積等于潛水艇的體積，又知道海水的密度，可利用阿基米德原理計(jì)算潛水艇所受到的浮力．
（2）知道海水的密度和潛水艇下潛的深度，可利用液體壓強(qiáng)的計(jì)算公式p=ρgh計(jì)算潛水艇殼體受到海水的壓強(qiáng)．
（3）液體內(nèi)部的壓強(qiáng)隨深度的增大而增大．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)液體壓強(qiáng)公式、阿基米德原理的掌握和運(yùn)用，要求靈活運(yùn)用公式進(jìn)行計(jì)算．