Question

5．如图是某同学乘坐具有舒适空间及空调系统的潜水观光艇，体验真正的海底巡航，潜水过程中可以观看巨大沉船、珊瑚暗礁、火山熔岩和各种热带海底生物（热带鱼群、珊瑚、海龟及鲨鱼等），同时还有解说和录音播放，让您领略真正的海底世界．（海水密度取1×10³kg/m³）
（1）该观光潜艇是靠改变自身重力来实现上浮和下潜的，在其下潜过程中所受浮力大小不变．（变大/变小/不变）
（2）一个观光镜的面积是500cm²，则当观光潜艇深入水下50m时，玻璃镜面上受到海水的压力是多少N？
（3）艇身体积是200m³，则当其在水下50m匀速巡航时，受到的浮力多大？

Answer 1

分析 （1）潜水艇是靠改变自身重力来实现上浮和下沉的；根据F_浮=ρ_水gV_排作出分析；
（2）根据p=ρgh求出压强，根据p=$\frac{F}{S}$求出压力；
（3）根据F_浮=ρ_水gV_排求出浮力．

解答 解：（1）潜水艇是靠改变自身重力来实现上浮和下沉的；
根据F_浮=ρ_水gV_排可知，在其下潜过程中，ρ_水和V_排不变，所以浮力不变；
（2）受到海水的压强：
p=ρgh=1×10³kg/m³×9.8N/kg×50m=4.9×10⁵Pa，
由p=$\frac{F}{S}$得玻璃镜面上受到海水的压力：
F=pS=4.9×10⁵Pa×500×10^-4m²=24500N；
（3）受到的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=1×10³kg/m³×9.8N/kg×200m³=1.96×10⁶N．
故答案为：（1）自身重力；不变；（2）玻璃镜面上受到海水的压力是24500N；（3）受到的浮力为1.96×10⁶N．

点评 此题主要考查的是学生对潜水艇浮沉原理、液体压强、压力和浮力计算公式的理解和掌握，基础性题目．