Question

20．如圖所示，綿陽(yáng)號(hào)護(hù)衛(wèi)艦，長(zhǎng)112m、寬12.4m，續(xù)航力5000km，標(biāo)準(zhǔn)排水量2250t，是中國(guó)自行設(shè)計(jì)建造的新型導(dǎo)彈護(hù)衛(wèi)艦．（g=10N/kg，海水的密度近似為1.0×10³kg/m³）問(wèn)：
（1）若船底某處距海面3m，則該處受到海水的壓強(qiáng)是多少；
（2）綿陽(yáng)號(hào)護(hù)衛(wèi)艦在海上航行時(shí)受到海水的浮力是多少；
（3）綿陽(yáng)號(hào)護(hù)衛(wèi)艦在搜尋過(guò)程中，豎直向海底發(fā)射探測(cè)聲波，經(jīng)1秒鐘船收到回聲，若聲音在海水中的傳播速度為1.5×10³m/s，則此處海洋深度為多少m？

Answer 1

分析 （1）知道船底某處距海面的距離（深度）和海水的密度，根據(jù)p=ρgh求該處受到海水的壓強(qiáng)；
（2）知道船標(biāo)準(zhǔn)排水量（排開(kāi)水的質(zhì)量），利用阿基米德原理求在海上航行時(shí)受到海水的浮力；
（3）知道超聲波從海面到海底再返回海面的時(shí)間，可以求出超聲波從海面到海底用的時(shí)間，又知道聲速，利用速度公式求海水的深度．

解答 解：
（1）該處受到海水的壓強(qiáng)：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×3m=3×10⁴Pa；
（2）在海上航行時(shí)受到海水的浮力：
F_浮=G_排=m_排g=2250×10³kg×10N/kg=2.25×10⁷N；
（3）超聲波從海面到海底用的時(shí)間：
t=$\frac{1}{2}$×1s=0.5s，
由v=$\frac{s}{t}$得該處海水的深度：
s=vt=1.5×10³m/s×0.5s=750m．
答：（1）若船底某處距海面3m，則該處受到海水的壓強(qiáng)是3×10⁴Pa；
（2）綿陽(yáng)號(hào)護(hù)衛(wèi)艦在海上航行時(shí)受到海水的浮力是2.25×10⁷N；
（3）此處海洋深度為750m．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了阿基米德原理和液體壓強(qiáng)公式、速度公式的應(yīng)用，明確排水量和深度的含義、求出超聲波單趟用的時(shí)間是關(guān)鍵．