Question

15．2014年4月14日，為尋找失聯(lián)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(guān)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)為：體積1m³、質(zhì)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）“金槍魚”從3000m下潛到4500m處的過程中，所受到的海水的壓強將增大，浮力將不變（填“增大”、“減小”或“不變”，上同）．
（2）“金槍魚”搜尋任務(wù)完成后，變?yōu)樽灾貢r恰能靜止漂浮在海面上，此時露出海面體積為多大？

Answer 1

分析 （1）潛水器在下潛的過程中，處于全浸沒，從中知道排開海水的體積的變化和所處深度的變化，根據(jù)阿基米德原理和液體壓強公式分析判斷．
（2）處于漂浮狀態(tài)的物體露出液面的體積等于總體積與浸在液面下的體積之差．

解答 解：（1）由題知，潛水器從沒入海水中到下潛最大深度處，所處深度h變大，排開海水的體積v_排不變，所以F_浮=ρ_海水v_排g，故潛水器受到海水的浮力不變；據(jù)p=ρgh，所以潛水器受到海水的壓強增大．
（2）由于“金槍魚”搜尋任務(wù)完成后，靜止漂浮在海面上，所以有F_浮=G．
又由F_浮=ρV_排g和G=mg得：
ρV_排g=mg，
則V_排=$\frac{m}{{ρ}_{水}}$=$\frac{750kg}{1000kg/{m}^{3}}$=0.75m³
露出海面體積為：V_露=V-V_排=1m³-0.75m³=0.25m³．
故答案為：（1）增大；不變；（2）“金槍魚”搜尋任務(wù)完成后，變?yōu)樽灾貢r恰能靜止漂浮在海面上，此時露出海面體積為為0.25m³．

點評 本題考查了密度、壓強的計算，用好相應(yīng)的公式及其變形式是關(guān)鍵，計算過程要注意單位的換算．