Question

（2012?平涼）2012年4月，中俄兩國海軍參加“海上聯合--2012”軍事演習，此次我國有2艘新型常規潛艇參加軍演，都是由我國自主研制的第二代常規潛艇．其中某潛艇的總體積為1.5×10³m³，演習中當它位于還沒以下100m深處時，（海水的密度為1.03×10³kg/m³，取g=10N/kg）．求：
（1）此潛艇受到的浮力大小是多少？
（2）此潛艇受到海水的壓強是多大？
（3）在潛艇正前方500m處有一“敵艦”正以20km/h的速度逃竄，潛艇要在5分鐘之內追上敵艦，速度至少多大？

Answer 1

分析：（1）已知潛水艇的總體積（潛入水中排開水的體積），直接根據阿基米德原理即可求出此潛艇受到的浮力大小；
（2）知道水深和海水的密度，利用液體壓強公式求海水對潛艇的壓強；
（3）設潛艇的速度為v，以“敵艦”為參照物，則潛艇相對于“敵艦”的速度為v-20km/h，然后根據潛艇與“敵艦”之間的距離和所用的時間，最后利用速度等于路程除以時間即可求出潛艇的速度．

解答：解：（1）F_浮=ρgv_排=1.03×10³kg/m³×10N/kg×1.5×10³m³=1.545×10⁷N．
（2）p=ρgh=1.03××10³kg/m³×10N/kg×100m=1.03×10⁶Pa．
（3）由速度公式可得：
v-20km/h=

0.5km

5× 1 60 h

v=6km/h+20km/h=26km/h．
答：（1）此潛艇受到的浮力大小是1.545×10⁷N．
（2）此潛艇受到海水的壓強是1.03×10⁶Pa．
（3）速度至少26km/h．

點評：本題考查了學生對液體壓強公式、阿基米德原理公式以及參照物、速度公式的掌握和運用，綜合性強，有難度．