题目内容

【题目】如图甲所示,为我国自主研制、全球最大的两栖大飞机AG600漂浮在水面时的情景,AG600飞机能够像船一样在水面滑行、起飞降落.它的用途很多,最主要的是森林灭火、水上救援、物资运输、海洋探测等.该飞机最大总质量为53.5吨、机体总长36.9米,翼展达到38.8米,4台发电机,单台功率为3126km,航程4500km,一次可救护50名遇险者.如图乙所示为我国自主研制的“海斗号”无人潜水器,最大下潜深度科大10767m,取海水的密度为1×103kg/m3
(1)AG600在水中所受的最大浮力为多少N;
(2)“海斗号”在海水中所受的最大压强为多少Pa;
(3)若从AG600中释放“海斗号”入水浸没,不接触水底,一根绳子两端分别连着AG600和“海斗号”,静止后绳子拉力为8×103N,假设海斗号平均密度为5×103kg/m3 , 则此过程前后AG600减小的浮力为多少N?

【答案】
(1)解:AG600漂浮在水面所受的最大浮力:

F=G=mg=53.5×103kg×10N/kg=5.35×105N


(2)解:“海斗号”最大下潜深度为10767m,

则受到的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10767m=1.0767×108Pa


(3)解:“海斗号”在水中处于平衡状态,则G′=F+F′,

即:ρgV=F+ρgV,

所以,V= = =0.2m3

“海斗号”的重力G′=ρgV=5×103kg/m3×10N/kg×0.2m3=1×104N;

AG600释放“海斗号”后由于漂浮在水面上,则

F′=G﹣G′+F=5.35×105N﹣1×104N+8×103N=5.33×105N,

所以△F=F﹣F′=5.35×105N﹣5.33×105N=2×103N


【解析】(1)知道AG600的最大总质量,根据漂浮条件即可求出所受的最大浮力.(2)知道下潜的深度和海水的密度,根据p=ρgh求出受到的海水的最大压强;(3)对“海斗号”受力分析,由平衡条件求其体积和重力,根据AG600受力情况即可得出浮力变化.
【考点精析】解答此题的关键在于理解液体的压强的计算的相关知识,掌握液体内部压强的公式:p=ρgh ρ指密度,单位kg/m3,g=9.8N/kg, h指深度,单位:m,压强单位(Pa) 注意:h 指液体的深度,即某点到液面的距离,以及对阿基米德原理的理解,了解阿基米德原理:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力.这个规律叫做阿基米德原理,即 F= Ggv

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