题目内容
我国的潜艇部队已经成为维护海权的重要武装力量．现代潜艇主要分为核动力潜艇和常规动力潜艇两类．某海军常规潜艇在水面下匀速下潜时，潜艇质量和水舱中海水质量之和为2.06×106kg．当其下潜到300米深度时，海军战士用压缩空气将部分海水压出水舱．当6×104kg的海水被压出水舱后，潜艇漂浮在海面．（海水的密度为1.03×103kg/m3）
（1）在海面下300m处海水对潜艇的压强是多少？
（2）当潜水艇漂浮在水面时它排开海水的重量是多少？
（3）潜水艇浸没在海水中时受到的浮力是多少？排开水的体积是多少？
分析：（1）知道水深和海水的密度，利用液体压强公式求海水对潜艇的压强；
（2）根据漂浮条件知道F浮=G，根据阿基米德原理知道G排=F浮，求潜水艇漂浮在水面时它排开海水的重量；
（3）知道潜艇在水面下匀速下潜时总的质量，利用F′浮=G=mg求潜水艇受浮力，再利用阿基米德原理的推导公式求排开水的体积．
（2）根据漂浮条件知道F浮=G，根据阿基米德原理知道G排=F浮，求潜水艇漂浮在水面时它排开海水的重量；
（3）知道潜艇在水面下匀速下潜时总的质量，利用F′浮=G=mg求潜水艇受浮力，再利用阿基米德原理的推导公式求排开水的体积．
解答：解：（1）海水对潜艇的压强：
p=ρgh
=1.03×103kg/m3×10N/kg×300m
=3.09×106Pa；
（2）当潜水艇漂浮在水面时它排开海水的重量：
G排=F浮=G=（G1-G2）=（m1-m2）g
=（2.06×106kg-6×104kg）×10N/kg
=2×107N；
（3）潜水艇在水面下匀速下潜时，
F′浮=G1=m1g
=2.06×106kg×10N/kg
=2.06×107N；
排开水的体积：
V排=
=
=2×103m3．
答：（1）在海面下300m处海水对潜艇的压强是3.09×106Pa；
（2）当潜水艇漂浮在水面时它排开海水的重量是2×107N；
（3）潜水艇浸没在海水中时受到的浮力是2.06×107N；
排开水的体积是2×103m3．
p=ρgh
=1.03×103kg/m3×10N/kg×300m
=3.09×106Pa；
（2）当潜水艇漂浮在水面时它排开海水的重量：
G排=F浮=G=（G1-G2）=（m1-m2）g
=（2.06×106kg-6×104kg）×10N/kg
=2×107N；
（3）潜水艇在水面下匀速下潜时，
F′浮=G1=m1g
=2.06×106kg×10N/kg
=2.06×107N；
排开水的体积：
V排=
| F′浮 |
| ρ水g |
| 2.06×107N |
| 1.03×103kg/m3×10N/kg |
答：（1）在海面下300m处海水对潜艇的压强是3.09×106Pa；
（2）当潜水艇漂浮在水面时它排开海水的重量是2×107N；
（3）潜水艇浸没在海水中时受到的浮力是2.06×107N；
排开水的体积是2×103m3．
点评：本题考查了学生对液体压强公式、物体浮沉条件、阿基米德原理公式及推导公式的掌握和运用，综合性强，有难度．
练习册系列答案
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