题目内容
15．
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？
分析 （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．
解答 解：（1）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；
（2）由p=$\frac{F}{S}$可得，探测窗承受的压力：
F=pS=4.5×107Pa×2×10-3m2=9×104N．
（3）因为漂浮，所以所受浮力大小为：
F浮=G=mg=750kg×10N/kg=7500N．
答：（1）它在最大深度所受的海水的压强是4.5×107Pa；
（2）探测窗口在最大深度处承受海水的压力是9×104N；
（3）漂浮在海面上，所受的浮力是7500N．
点评 本题考查了液体压强公式和固体压强公式的应用，同时考查了物体浮沉条件的应用，掌握基本公式理解题意是关键．
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