Question

13．中國東海艦隊(duì)某型號潛水艇的艇殼用高強(qiáng)度的特種鋼板制造，最大下潛深度可達(dá)350米，潛水艇的總體積為1.5×10³m³，潛水艇的總質(zhì)量約是900t．艇內(nèi)兩側(cè)有水艙，潛水艇截面如圖所示．水艙未注入海水時(shí)，潛水艇漂浮在海面上．為使?jié)撍�艇浸沒在海水中，至少應(yīng)向水艙中注入600t的海水．（取ρ_海水=1×10³kg/m³）

Answer 1

分析 已知潛艇的總體積可求潛水艇完全沒入時(shí)受到的浮力，而潛水艇受到的浮力等于潛水艇重加上水艙內(nèi)的水重，據(jù)此求出應(yīng)向水艙充入海水的質(zhì)量．

解答 解：潛水艇完全潛入海水中時(shí)，它受到的浮力：
F_浮=ρ_海水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1.5×10³m³=1.5×10⁷N，
根據(jù)漂浮條件可得：F_浮=G_艇+G_充海水，
則充入海水的重量：G_充海水=F_浮-G_艇=1.5×10⁷N-m_潛艇g=1.5×10⁷N-9×10⁵kg×10N/kg=6×10⁶N；
充入海水的質(zhì)量m_海水=$\frac{{G}_{充海水}}{g}$=$\frac{6×1{0}^{6}N}{10N/kg}$=6×10⁵kg=600t；
故答案為：600．

點(diǎn)評 本題考查了學(xué)生對阿基米德原理、物體的浮沉條件的掌握和運(yùn)用，要求靈活運(yùn)用公式進(jìn)行計(jì)算．