Question

【题目】关于深海的探究，对一个国家的国防和经济建设都有很重要的意义，我国在这一领域的研究也处于世界领先水平。如图是我国自行研制的水下智能潜航器，其外形与潜艇相似，相关参数为：质量1500kg，最大下潜深度5000m，最大下潜速度10km/h（不考虑海水密度变化，海水密度ρ取1.0×103kg/m，g取10N/kg）。求：

（1）某次执行任务，当潜航器下潜到最大深度时所受海水压强为多少?

（2）潜航器以最大下潜速度匀速竖直下潜至最大深度所用的时间为多少小时？

（3）潜航器任务完成后，变为自重时静止漂浮在海面上，此时排开海水的体积是多少？

Answer 1

【答案】（1）5×107Pa；（2）0.5h；（3）1.5m3

【解析】

(1)潜航器下潜到最大深度时所受海水压强为

p = ρgh= 1.0×103kg/m×10 N/kg×5000m = 5×107Pa

(2)以最大下潜速度匀速竖直下潜至最大深度所用的时间为

t = = 0.5h

(3)因为潜航器漂浮

所以

F浮 = G物 = mg= 1500 kg×10 N/kg = 1.5×104N

排开海水的体积是

=1.5

答：(1)当潜航器下潜到最大深度时所受海水压强为5×107Pa。

(2)潜航器以最大下潜速度匀速竖直下潜至最大深度所用的时间为0.5h。

(3)潜航器任务完成后，静止漂浮在海面上时排开海水的体积是1.5 。