某潛水艇總質量為2.7×103t，體積為3×103m3，當它浮在海面上時，受到的浮力是　2.7×107　N，當...

問題詳情：

某潛水艇總質量為2.7×103t，體積為3×103m3，當它浮在海面上時，受到的浮力是　2.7×107　N，當它需要潛入海水中時，它至少要向水艙充入　300　m3的海水，潛水艇潛入海中一定深度時，儀表顯示海水的壓強為2×106Pa，此時它在海水中的深度為　200　m．（海水密度按1.0×103kg/m3計算，g=10N/kg）                        

【回答】

【考點】8P：浮力大小的計算；8A：液體壓強計算公式的應用．                          

【專題】11 ：計算題；581：壓強、液體的壓強；583：浮力．                             

【分析】（1）知道潛水艇的質量，利用重力公式可求潛水艇的重，根據物體的漂浮條件求潛水艇漂浮時受到水的浮力；                                                                                

（2）知道潛水艇的總體積，利用阿基米德原理可求潛水艇潛入水中受到的浮力F浮′，要使潛水艇下潛，潛水艇的自重（潛水艇重加上水箱內水重）大於受到的浮力，據此求出在水箱內至少加的水重；再利用G=mg和ρ=計算水的體積；                                                                                    

（3）知道潛水艇受到水的壓強，利用液體壓強公式求潛水艇所處深度．               

【解答】解：（1）當潛水艇漂浮在海面上時，它受到的浮力：                             

F浮=G潛水艇=mg=2.7×103×103kg×10N/kg=2.7×107N；                                          

（2）潛水艇潛入水中時受到的浮力：                                                             

F浮′=ρ水gV排=ρ水gV潛水艇=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×103m3=3×107N；                  

要使潛水艇下潛，                                                                                         [來源:]

G潛水艇+G水≥F浮′，                                                                                        

所以至少要向水艙充入海水的重力：                                                              

G水=F浮′﹣G潛水艇=3×107N﹣2.7×107N=3×106N，                                           

根據G=mg和ρ=可得，至少要向水艙充入海水的體積：                                     

V水===300m3；                                          

（3）根據p=ρgh可得，此時它在海水中的深度為：                                              

h===200m．                                               

故*為：2.7×107；300；200．                                                                   

【點評】本題綜合考查了學生對重力公式、液體壓強公式、阿基米德原理、物體的漂浮條件的掌握和運用，計算時要求靈活選用公式．                                                                                               

知識點：壓強和浮力單元測試

題型：填空題