Question

【題目】為尋找失聯的MH370航班，啟用了“金槍魚”自主水下航行器進行深海搜尋．（如圖甲所示），其相關標準參數為：體積1m3、質量750kg，最大潛水深度4500m，最大航速7.4km/h（不考慮海水密度變化，密度ρ取1.0×103kg/m3 ， g取10N/kg）．

（1）假設圖中“金槍魚”與下面金屬支架的接觸面積為0.1m2 ， 則其對支架的壓強是多少？
（2）假設“金槍魚”上有面積為20cm2的探測窗口，當它由海水中2500m處下潛至最大潛水深度處，問該探測窗口承受海水的壓力增加了多少？
（3）“金槍魚”任務完成后，變為自重時恰能靜止漂浮在海面上，此時露出海面體積為多大？

Answer 1

【答案】
（1）解：“金槍魚”對下面金屬支架的壓力

“金槍魚”對下面金屬支架的壓強

（2）解：海面下2500 m處的壓強為：

下潛至最大潛水深度處壓強為：

增加的壓強為：

由 可得探測窗增加的壓力：

（3）解：“金槍魚”任務完成后，變為自重時恰能靜止漂浮在海面上， F浮=G.

由 得：

露出海面體積為：

【解析】本題綜合考查了固體壓強，液體壓強，浮力的計算。屬于基礎題，做題時只要對應公式找到相應的物理量，代入公式即可解題。
【考點精析】利用壓強的大小及其計算和液體的壓強的計算對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知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）；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．