Question

請(qǐng)閱讀下面短文回答問(wèn)題并按要求計(jì)算：
魚(yú)雷是重要的海戰(zhàn)武器，它的航程可達(dá)幾千米，它可以在水下15米以內(nèi)打擊水面上的艦艇，也可以在數(shù)百米深的水下攻擊現(xiàn)代潛水艇，它能在水下沿一定方向運(yùn)動(dòng)，既不上浮也不下沉．這個(gè)道理可用下面的例子來(lái)說(shuō)明．
我們熟悉這樣的例子：沿水平方向拋出一個(gè)石子，如右圖AB方向．由于重力的作用，石子將沿AD曲線向斜下方運(yùn)動(dòng)；如果沿水平方向拋出一個(gè)氫氣球，由于空氣浮力的作用，氣球?qū)⒀谹C曲線向斜上方運(yùn)動(dòng)．魚(yú)雷在水中的運(yùn)動(dòng)受到重力和浮力的共同作用：若重力大于浮力，沿水平方向發(fā)射的魚(yú)雷，將像石子那樣向斜下方運(yùn)動(dòng)；若重力小于浮力，它將像氫氣球那樣向斜上方運(yùn)動(dòng)．要使魚(yú)雷瞄準(zhǔn)目標(biāo)沿一定方向運(yùn)動(dòng)，必須使浮力和重力大小相等，恰當(dāng)?shù)剡x擇魚(yú)雷的體積，可以調(diào)整重力和浮力的關(guān)系．所以，魚(yú)雷的體積是一個(gè)重要的技術(shù)指標(biāo)．
（1）要使魚(yú)雷瞄準(zhǔn)目標(biāo)沿一定方向運(yùn)動(dòng)，必須符合什么條件？
（2）現(xiàn)有一種小型化反潛艇魚(yú)雷，質(zhì)量為200千克，它的重力是多大？
（3）它的體積應(yīng)是多大才能瞄準(zhǔn)目標(biāo)？

Answer 1

解：（1）魚(yú)雷在水中受到重力與浮力作用，
要使魚(yú)雷瞄準(zhǔn)目標(biāo)沿一定方向運(yùn)動(dòng)，
魚(yú)雷受到的重力與浮力大小相等，即：F_浮=G．
（2）魚(yú)雷的質(zhì)量m=200kg，
它的重力G=mg=200kg×9.8N/kg=1960N．
（3）要使魚(yú)雷沿一定方向運(yùn)動(dòng)，
魚(yú)雷受到的重力與浮力相等，F(xiàn)_浮=G=1960N，
∵F_浮=ρ_水gV_排，
∴魚(yú)雷的體積：
V=V_排===0.2m³．
答：（1）要使魚(yú)雷瞄準(zhǔn)目標(biāo)沿一定方向運(yùn)動(dòng)，必須符合的條件是F_浮=G．
（2）現(xiàn)有一種小型化反潛艇魚(yú)雷，質(zhì)量為200千克，它的重力是1960N．
（3）它的體積應(yīng)是0.2m³才能瞄準(zhǔn)目標(biāo)．
分析：（1）要使魚(yú)雷沿一定方向運(yùn)動(dòng)，魚(yú)雷在其它方向上受的合力為零．
（2）已知魚(yú)雷的質(zhì)量，由公式G=mg可以求出魚(yú)雷的重力．
（3）由平衡條件求出魚(yú)雷受到的浮力，然后由浮力公式求出魚(yú)雷的體積．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了求魚(yú)雷沿一定方向運(yùn)動(dòng)的條件、求魚(yú)雷的重力與體積等問(wèn)題，認(rèn)真審題、充分理解題意，掌握物體質(zhì)量與重力的關(guān)系、熟練應(yīng)用負(fù)利率公式即可正確解題．