Question

5．一艘懸浮在海水中的潛艇排開(kāi)海水的質(zhì)量為3×10⁶kg（g取10N/kg，海水的密度取1×10³kg/m³），若此時(shí)潛艇下潛的深度是200m，求
（1）此時(shí)潛艇所受水的壓強(qiáng)多大？
（2）此時(shí)潛艇所受浮力多大？
（3）此時(shí)潛艇排開(kāi)海水的體積是多少
（4）此時(shí)潛艇所受重力多大？

Answer 1

分析 （1）知道潛艇下潛的深度，根據(jù)p=ρgh求出此時(shí)潛艇所受水的壓強(qiáng)；
（2）知道潛艇排開(kāi)海水的質(zhì)量，根據(jù)阿基米德原理和G=mg求出受到的浮力；
（3）根據(jù)阿基米德原理求出此時(shí)潛艇排開(kāi)海水的體積；
（4）潛艇懸浮時(shí)受到的浮力和自身的重力相等，據(jù)此求出潛艇所受重力．

解答 解：（1）此時(shí)潛艇所受水的壓強(qiáng)：
p=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×200m=2×10⁶Pa；
（2）由阿基米德原理可知，潛艇所受浮力：
F_浮=G_排=m_排g=3×10⁶kg×10N/kg=3×10⁷N；
（3）由F_浮=ρgV_排可得，此時(shí)潛艇排開(kāi)海水的體積：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{ρg}$=$\frac{3×1{0}^{7}N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=3000m³；
（4）因潛艇懸浮時(shí)受到的浮力和自身的重力相等，
所以，此時(shí)潛艇所受重力：G=F_浮=3×10⁷N．
答：（1）此時(shí)潛艇所受水的壓強(qiáng)為2×10⁶Pa；
（2）此時(shí)潛艇所受浮力為3×10⁷N；
（3）此時(shí)潛艇排開(kāi)海水的體積是3000m³；
（4）此時(shí)潛艇所受重力為3×10⁷N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了液體壓強(qiáng)公式、物體浮沉條件、阿基米德原理和重力公式的應(yīng)用，是一道較為簡(jiǎn)單的計(jì)算題．