Question

6．2017年5月23日，我国“蛟龙号”载人潜水器在马里亚纳海沟北坡下潜．有史以来，首次对4000米级的玛利亚纳海沟进行深入的现场探查，首次观察到4811米的海底世界．当“蛟龙号”载人潜水器下潜到4000m时（g=10N/kg，ρ_海水=1.03×10³kg/m³），求：
（1）“蛟龙号”载人潜水器所受海水的压强；
（2）“蛟龙号”载人潜水器上某个观测孔面积约为0.03m²，该观测孔受到海水的压力；
（3）“蛟龙号”载人潜水器体积大约50m³，它受到的浮力．

Answer 1

分析 （1）根据p=ρgh求出载人潜水器所受海水的压强；
（2）根据F=pS求出载人潜水器上观测孔受到海水的压力；
（3）载人潜水器排开海水的体积和自身的体积相等，根据阿基米德原理求出受到的浮力．

解答 解：（1）“蛟龙号”载人潜水器所受海水的压强：
p=ρgh=1.03×10³kg/m³×10N/kg×4000m=4.12×10⁷Pa；
（2）由p=$\frac{F}{S}$可得，观测孔受到海水的压力：
F=pS=4.12×10⁷Pa×0.03m²=1.236×10⁶N；
（3）“蛟龙号”载人潜水器受到的浮力：
F_浮=ρgV_排=ρgV=1.03×10³kg/m³×10N/kg×50m³=5.15×10⁵N．
答：（1）“蛟龙号”载人潜水器所受海水的压强为4.12×10⁷Pa；
（2）该观测孔受到海水的压力为1.236×10⁶N；
（3）“蛟龙号”载人潜水器体积大约50m³，它受到的浮力为5.15×10⁵N．

点评 本题考查了液体压强公式、压强定义式、阿基米德原理的应用，要注意物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等．