Question

【題目】2014年4月14日，為尋找失聯(lián)的MH370航班，啟用了“藍(lán)鰭金槍魚(yú)﹣21”（簡(jiǎn)稱“金槍魚(yú)”）自主水下航行器進(jìn)行深海搜尋．其外形與潛艇相似（如圖所示），相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)為：體積1m3、質(zhì)量750kg，最大潛水深度4500m，最大航速可達(dá)7.5km/h（不考慮海水密度變化，密度ρ取1.0×103kg/m3）．

（1）它在最大深度所受的海水的壓強(qiáng)是多少？
（2）假設(shè)“金槍魚(yú)”上有面積為2×10﹣3m2的探測(cè)窗口，該探測(cè)窗口在最大深度處承受海水的壓力是多少？
（3）“金槍魚(yú)”搜尋任務(wù)完成后，變?yōu)樽灾貢r(shí)恰能靜止漂浮在海面上，此時(shí)它所受的浮力是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：當(dāng)它在海水中4000m處時(shí)，承受海水的壓強(qiáng)：

p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4.5×103m=4.5×107Pa

（2）解：由p= 可得，探測(cè)窗承受的壓力：

F=pS=4.5×107Pa×2×10﹣3m2=9×104N

（3）解：因?yàn)槠�浮，所以所受浮力大小為�?/span>

F浮=G=mg=750kg×10N/kg=7500N

【解析】（1）知道水下航行器所處的深度，根據(jù)p=ρgh求出承受海水的壓強(qiáng)；（2）利用F=pS求出探測(cè)窗口承受的壓力；（3）由公式G=mg計(jì)算出重力，根據(jù)漂浮時(shí)浮力與重力相等的特點(diǎn)得出所受浮力的大小．
【考點(diǎn)精析】認(rèn)真審題，首先需要了解壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算(壓強(qiáng)的計(jì)算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強(qiáng)，F(xiàn)表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強(qiáng)的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對(duì)水平面的壓強(qiáng)大約為20Pa）)，還要掌握液體的壓強(qiáng)的計(jì)算(液體內(nèi)部壓強(qiáng)的公式：p=ρgh ρ指密度,單位kg/m3,g=9.8N/kg, h指深度,單位:m,壓強(qiáng)單位(Pa) 注意：h 指液體的深度，即某點(diǎn)到液面的距離)的相關(guān)知識(shí)才是答題的關(guān)鍵．