Question

我國(guó)自主研制的“蛟龍?zhí)枴鄙钏�探測(cè)器于2012年試驗(yàn)成功下潛到7026m深度，它標(biāo)志著我國(guó)已進(jìn)入了深海潛水先進(jìn)國(guó)家之列．（為計(jì)算方便，ρ_海水=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg）
求：（1）“蛟龍?zhí)枴毕聺摰胶Ｃ嫦?000m時(shí)，受到海水的壓強(qiáng)為多少帕？
（2）此時(shí)，海水對(duì)面積為0.02m²觀測(cè)窗產(chǎn)生多大的壓力？
（3）若蛟龍?zhí)柕捏w積為70m³，當(dāng)它浸沒(méi)在海水中，受到的浮力是多少牛？

Answer 1

解：（1）“蛟龍?zhí)枴毕聺摰胶Ｃ嫦?000m時(shí)，承受海水的壓強(qiáng)：
p=ρ_海水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×5000m=5×10⁷Pa；
（2）∵p=，
∴面積為0.02m²觀測(cè)窗上承受海水的壓力F=pS=5×10⁷Pa×0.02m²=1.0×10⁶N．
（3）若蛟龍?zhí)柕捏w積為70m³，當(dāng)它浸沒(méi)在海水中，受到的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×70m³=7×10⁵N．
答：：（1）“蛟龍?zhí)枴毕聺摰胶Ｃ嫦?000m時(shí)，受到海水的壓強(qiáng)為5×10⁷Pa；
（2）此時(shí)，海水對(duì)面積為0.02m²觀測(cè)窗產(chǎn)生1.0×10⁶N的壓力；
（3）若蛟龍?zhí)柕捏w積為70m³，當(dāng)它浸沒(méi)在海水中，受到的浮力是7×10⁵N．
分析：（1）根據(jù)液體壓強(qiáng)計(jì)算公式p=ρ_水gh計(jì)算出5000m深處產(chǎn)生的壓強(qiáng)，
（2）根據(jù)F=PS計(jì)算海水對(duì)面積為0.02m²觀測(cè)窗產(chǎn)生的壓力．
（3）已知潛水艇受到的浮力和海水的密度，利用公式阿基米德原理公式F_浮=ρ_水gV_排計(jì)算排開(kāi)水的體積，
點(diǎn)評(píng)：（1）考查了學(xué)生對(duì)液體壓強(qiáng)公式、阿基米德原理和物體浮沉條件的掌握和運(yùn)用，知道潛水器進(jìn)入水中自身體積等于排開(kāi)水的體積是本題的關(guān)鍵．
（2）熟練掌握壓強(qiáng)和浮力的計(jì)算公式是解決計(jì)算部分的關(guān)鍵，數(shù)據(jù)計(jì)算過(guò)程中要認(rèn)真仔細(xì)．