Question

6．2017年5月23日，我國“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器在馬里亞納海溝北坡下潛．有史以來，首次對4000米級的瑪利亞納海溝進行深入的現場探查，首次觀察到4811米的海底世界．當“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器下潛到4000m時（g=10N/kg，ρ_海水=1.03×10³kg/m³），求：
（1）“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器所受海水的壓強；
（2）“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器上某個觀測孔面積約為0.03m²，該觀測孔受到海水的壓力；
（3）“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器體積大約50m³，它受到的浮力．

Answer 1

分析 （1）根據p=ρgh求出載人潛水器所受海水的壓強；
（2）根據F=pS求出載人潛水器上觀測孔受到海水的壓力；
（3）載人潛水器排開海水的體積和自身的體積相等，根據阿基米德原理求出受到的浮力．

解答 解：（1）“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器所受海水的壓強：
p=ρgh=1.03×10³kg/m³×10N/kg×4000m=4.12×10⁷Pa；
（2）由p=$\frac{F}{S}$可得，觀測孔受到海水的壓力：
F=pS=4.12×10⁷Pa×0.03m²=1.236×10⁶N；
（3）“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器受到的浮力：
F_浮=ρgV_排=ρgV=1.03×10³kg/m³×10N/kg×50m³=5.15×10⁵N．
答：（1）“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器所受海水的壓強為4.12×10⁷Pa；
（2）該觀測孔受到海水的壓力為1.236×10⁶N；
（3）“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器體積大約50m³，它受到的浮力為5.15×10⁵N．

點評 本題考查了液體壓強公式、壓強定義式、阿基米德原理的應用，要注意物體浸沒時排開液體的體積和自身的體積相等．