Question

20．2007年12月26日，沉睡海底800多年的“南海一号”古沉船被打捞船用起重机成功吊起．起吊前，先用一个长方体形状的箱子将古船密封在内，称之为沉箱．该沉箱长36m、宽15m、高5m，沉箱被吊离水面后，由水平地面上16个气囊垫着，此时，包裹着古船的沉箱已完全脱离起重机钢绳的作用，它的总质量为3500t（海水取1.00×10³kg/m³，g取10N/kg）．
求：（1）沉箱浸没在海水中受到的浮力多大？
（2）设16个气囊与沉箱的接触面积为150m²，则沉箱对气囊的压强为多大？

Answer 1

分析 （1）利用浮力计算公式F_浮=ρ_液gV_排计算沉箱浸没在海水中时受到的浮力．
（2）根据F=G=mg计算出沉箱对气囊的压力，由p=$\frac{F}{S}$可得沉箱对气囊的压强．

解答 解：（1）由题意知，V_排=V_箱=36m×15m×5m=2700m³，
则沉箱所受浮力：F_浮=ρ_海水gV_排=1.00×10³kg/m³×10N/kg×2700m³=2.7×10⁷N；
（2）由题意知，沉箱对气囊的压力F=G=mg=3500×10³kg×10N/kg=3.5×10⁷N；
则p=$\frac{F}{S}$=$\frac{3.5×1{0}^{7}N}{150{m}^{2}}$≈2.33×10⁵Pa．
答：（1）沉箱浸没在海水中受到的浮力为2.7×10⁷N；
（2）沉箱对气囊的压强为2.33×10⁵Pa．

点评 本题主要考查了浮力和压强的计算，关键掌握阿基米德原理及压强的计算公式，并能够从繁杂的题目中获取有用的信息．