Question

【题目】2014年4月14日，为寻找失联的MH370航班，启用了“蓝鳍金枪鱼﹣21”（简称“金枪鱼”）自主水下航行器进行深海搜寻．其外形与潜艇相似（如图所示），相关标准参数为：体积1m3、质量750kg，最大潜水深度4500m，最大航速可达7.5km/h（不考虑海水密度变化，密度ρ取1.0×103kg/m3）．
（1）它在最大深度所受的海水的压强是多少？
（2）假设“金枪鱼”上有面积为2×10﹣3m2的探测窗口，该探测窗口在最大深度处承受海水的压力是多少？
（3）“金枪鱼”搜寻任务完成后，变为自重时恰能静止漂浮在海面上，此时它所受的浮力是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：当它在海水中4000m处时，承受海水的压强：

p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4.5×103m=4.5×107Pa；

答：它在最大深度所受的海水的压强是4.5×107Pa

（2）解：由p= 可得，探测窗承受的压力：

F=pS=4.5×107Pa×2×10﹣3m2=9×104N．

答：探测窗口在最大深度处承受海水的压力是9×104N

（3）解：因为漂浮，所以所受浮力大小为：

F浮=G=mg=750kg×10N/kg=7500N．

答：漂浮在海面上，所受的浮力是7500N

【解析】（1）知道水下航行器所处的深度，根据p=ρgh求出承受海水的压强；（2）利用F=pS求出探测窗口承受的压力；（3）由公式G=mg计算出重力，根据漂浮时浮力与重力相等的特点得出所受浮力的大小．