Question

【题目】中国是世界上少数掌握载人深潜技术的国家之一，能够悬停在深海处是蛟龙号的尖端技术之一，蛟龙号的相关特征参数如表所示．当“零负荷”的蛟龙号下潜到深海悬浮，此时观测窗距海面6000m（海水的密度取为ρ=1.0×103kg/m3 ， g=10N/kg）．试求：

空重	22t	最大负载	240kg
最大设计深度		7000m
观测窗面积		4×10﹣2m2

（1）观测窗所受的海水压力；
（2）“零负荷”的蛟龙号排开海水的体积．

Answer 1

【答案】
（1）解：“蛟龙”号所处的深度：h=6000m，

“蛟龙”号受到海水的压强：

p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×6000m=6×107Pa；

由p= 得，所以海水对该观测孔的压力：

F=pS=6×107Pa×4×10﹣2m2=2.4×106N；

答：观测窗所受的海水压力为2.4×106N；

（2）解：当“零负荷”的蛟龙号下潜到深海悬浮时，浮力等于重力：

F浮=G=mg=22000kg×10N/kg=2.2×105N；

由阿基米德原理得，蛟龙号排开海水的体积为：

V排= = =22m3．

答：“零负荷”的蛟龙号排开海水的体积为22m3．

【解析】（1）知道“蛟龙”号所处的深度，根据液体压强公式可求海水对“蛟龙”号外壳的压强；已知观测孔的面积和海水产生的压强，利用F=pS求海水对该观测孔的压力；（2）根据物体的浮沉条件求出浮力，根据阿基米德原理求出体积．
【考点精析】掌握液体的压强的计算和阿基米德原理是解答本题的根本，需要知道液体内部压强的公式：p=ρgh ρ指密度,单位kg/m3,g=9.8N/kg, h指深度,单位:m,压强单位(Pa) 注意：h 指液体的深度，即某点到液面的距离；阿基米德原理：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力．这个规律叫做阿基米德原理，即 F浮= G排 =ρ液gv排．