Question

如圖所示，“遠征號”潛水艇從長江某基地駛向東海執(zhí)行任務．該潛水艇設計體積約為Vm³，自身質量為mt．當它在東海某位置海面下hm深度處潛伏時．求：（已知海水的密度為ρ㎏/m³，g=10N/kg；不考慮潛水艇體積變化）
（1）它所受到的浮力F_浮；
（2）潛水艇殼體受到海水的壓強p．
（3）潛水艇的艇殼用高強度的特種鋼板制造的原因是什么？

Answer 1

分析：（1）從圖可知，潛水艇浸沒在海水中，則潛水艇排開海水的體積等于潛水艇的體積，又知道海水的密度，可利用阿基米德原理計算潛水艇所受到的浮力．
（2）知道海水的密度和潛水艇下潛的深度，可利用液體壓強的計算公式p=ρgh計算潛水艇殼體受到海水的壓強．
（3）液體內部的壓強隨深度的增大而增大．

解答：解：（1）∵潛水艇浸沒在海水中，
∴V_排=V，
又∵ρ_海水=ρkg/m³，g=10N/kg，
∴潛水艇所受到的浮力為：F_浮=ρ_海水gV_排=ρkg/m³×10N/kg×Vm³=10ρVN．
（2）∵潛水艇下潛的深度為hm，ρ_海水=ρkg/m³，g=10N/kg，
∴潛水艇殼體受到海水的壓強為：p=ρ_海水gh=ρkg/m³×10N/kg×hm=10ρhPa．
（3）∵液體內部的壓強隨深度的增大而增大，
∴為了使?jié)撍�艇在深水處能承受更大的水壓，艇殼用高強度的特種鋼板制造．
答：（1）它所受到的浮力F_浮為10ρVN．
（2）潛水艇殼體受到海水的壓強P為10ρh Pa．
（3）潛水艇的艇殼用高強度的特種鋼板制造的原因是為了使?jié)撍�艇在深水處能承受更大的水壓�?/div>

點評：本題考查了學生對液體壓強公式、阿基米德原理的掌握和運用，要求靈活運用公式進行計算．