Question

【題目】2014年4月14日，為尋找失聯的MH370航班，啟用了“藍鰭金槍魚﹣21”（簡稱“金槍魚”）自主水下航行器進行深海搜尋．其外形與潛艇相似（如圖所示），相關標準參數為：體積1m3、質量750kg，最大潛水深度4500m，最大航速可達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是多少？
（2）假設“金槍魚”上有面積為2×10﹣3m2的探測窗口，該探測窗口在最大深度處承受海水的壓力是多少？
（3）“金槍魚”搜尋任務完成后，變為自重時恰能靜止漂浮在海面上，此時它所受的浮力是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：當它在海水中4000m處時，承受海水的壓強：

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

（2）解：由p= 可得，探測窗承受的壓力：

F=pS=4.5×107Pa×2×10﹣3m2=9×104N

（3）解：因為漂浮，所以所受浮力大小為：

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p=ρgh求出承受海水的壓強；（2）利用F=pS求出探測窗口承受的壓力；（3）由公式G=mg計算出重力，根據漂浮時浮力與重力相等的特點得出所受浮力的大小．
【考點精析】認真審題，首先需要了解壓強的大小及其計算(壓強的計算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強，F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水平面的壓強大約為20Pa）)，還要掌握液體的壓強的計算(液體內部壓強的公式：p=ρgh ρ指密度,單位kg/m3,g=9.8N/kg, h指深度,單位:m,壓強單位(Pa) 注意：h 指液體的深度，即某點到液面的距離)的相關知識才是答題的關鍵．