Question

【題目】某種型號的核潛艇的水上排水量為16600t，水下排水量為18700t，艇長170.7m，艇寬12.8m．求：（ρ海水取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）

（1）下潛深度可達300m，此時海水對核潛艇的壓強；

（2）它在水下航行所受的浮力；

（3）它在水面航行時露出水面的體積．

Answer 1

【答案】（1）該處受到海水的壓強是3×106Pa；

（2）在水下航行時所受浮力是多1.87×108N；

（3）在水面航行時露出水面的體積是2.1×103m3

【解析】

試題分析：（1）知道核潛艇下潛的深度，根據(jù)p=ρgh求出此時海水對核潛艇的壓強；

（2）知道核潛艇水下排水量，根據(jù)阿基米德原理和G=mg求出所受的浮力；

（3）根據(jù)密度公式求出核潛艇在潛行和在水面航行時排開水的體積，潛行時排開水的體積和自身的體積相等，兩者體積之差即為露出水面的體積．

解：（1）此時海水對核潛艇的壓強：

p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×300m=3×106Pa；

（2）由阿基米德原理可得，水下航行所受浮力：

F浮下=G排下=m排下g=18700×103kg×10N/kg=1.87×108N；

（3）由ρ=可得，核潛艇在水面上排開水的體積：

V排上===1.66×104m3，

因物體浸沒時排開水的體積和自身的體積相等，

所以，核潛艇的體積：

V=V排下===1.87×104m3，

它在水面航行是露出水面的體積：

V露=V﹣V排上=1.87×104m3﹣1.66×104m3=2.1×103m3．

答：（1）該處受到海水的壓強是3×106Pa；

（2）在水下航行時所受浮力是多1.87×108N；

（3）在水面航行時露出水面的體積是2.1×103m3．