题目内容
17．
“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，其相关参数为：体积1m3、自重为7500N，最大潜水深度4500m，最大航速7.4km/h（为简化计算，不考虑海水密度变化，海水密度ρ取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）．（1）“金枪鱼”的质量是多少？
（2）假设“金枪鱼”上有面积为2×10-3m2的探测窗口，当它下潜至4000m深度处时，该探测窗口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，能静止漂浮在海面上，求此时“金枪鱼”露出海面的体积为多大？
分析 （1）利用Gmg计算“金枪鱼”的质量；
（2）根据p=ρgh求出航行器位于海水中2000m和最大潜水深度处的压强，然后根据F=pS求出该探测窗口承受海水的压力；
（3）处于漂浮状态的物体露出液面的体积等于总体积与浸在液面下的体积之差．
解答 解：
（1）“金枪鱼”的质量：m=$\frac{G}{g}$=$\frac{7500N}{10N/kg}$=750kg；
（2）当它下潜至4000m深度处时受到的压强：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4000m=4×107Pa，
根据p=$\frac{F}{S}$可得，该探测窗口承受海水的压力：F=pS=4×107Pa×2×10-3m2=4×104 N；
（3）由于“金枪鱼”搜寻任务完成后，静止漂浮在海面上，所以有F浮=G．
又由F浮=ρV排g，G=mg，得ρV排g=mg；
V排=$\frac{m}{{ρ}_{水}}$=$\frac{750kg}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=0.75m3
露出海面体积为：V露=V-V排=1m3-0.75m3=0.25m3．
答：（1）“金枪鱼”的质量是750kg；
（2）该探测窗口承受海水的压力是4×104 N；
（3）此时“金枪鱼”露出海面的体积为0.25m3．
点评 本题考查了重力、密度、压强、压力的计算，同时考查阿基米德原理和物体浮沉条件及其应用，是一道综合性较强的题目，用好相应的公式及其变形式是关键．
练习册系列答案
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9．如图光现象中，由光的直线传播形成的是（ ）
| A． |  水面“折”笔 | B． |  彩虹 | ||
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（2）正确连好电路后，闭合开关S，发现灯L不发光，但是电压表有示数，电流表无示数，则原因可能是灯泡断路．
（3）在实验过程中得到了如表所示的几组电压和电流的数据：
灯泡正常发光时，电流表的示数如图2所示，请将读数填入表格中的空格处．此时小灯泡的电阻为7.8Ω；（结果保留一位小数）
（4）分析比较表格中的数据可以看出，在灯丝中的电流逐渐增大的过程中，灯丝的电阻变大（大/小），图3能表示通过灯泡的电流随电压的变化情况的图象是B．
（1）检查电路，发现有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”，并在图中补画出正确的连线；若没有发现错误，闭合开关，会出现电灯不亮，电流表指针几乎不动，电压表指针有较大偏转现象．
（2）正确连好电路后，闭合开关S，发现灯L不发光，但是电压表有示数，电流表无示数，则原因可能是灯泡断路．
（3）在实验过程中得到了如表所示的几组电压和电流的数据：
| 实验次序 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 灯泡两端的电压U（V） | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
| 通过灯泡的电流I（A） | 0.18 | 0.22 | 0.26 | 0.30 | 0.34 | |
| 灯泡发光情况 | 微亮-逐渐变亮 | |||||
（4）分析比较表格中的数据可以看出，在灯丝中的电流逐渐增大的过程中，灯丝的电阻变大（大/小），图3能表示通过灯泡的电流随电压的变化情况的图象是B．
4．关于g=9.8N/kg的物理意义，下列说法正确的是（ ）
| A． | 1kg等于9.8 N | |
| B． | 1N等于9.8 kg | |
| C． | 质量是1 kg的物体所受的重力是9.8N | |
| D． | 重1N的物体质量是9.8kg |