Question

7．近日，我国新型战略核潜艇（如图所示）为保障国家安全，进行了战略巡航．下表是核载潜艇的部分性能参数，已知g=10N/kg，海水的密度p海水≈1.0×10³kg/m³，求：

水下航行排水量	11500吨
水面航行排水量	9000吨
最大潜深	350米

（1）核潜艇在水面航行时受到的浮力及浸入水中的体积；
（2）核潜艇下潜到最大深度时受到海水的压强．

Answer 1

分析 （1）由表格可知，在水面上航行时的排水量，利用阿基米德原理求受到的浮力；再利用浮力公式计算其排开水的体积，即浸入水中的体积；
（2）已知下潜最大深度利用p=ρgh求受到海水的压强．

解答 解：（1）由表格数据可知，在水面上航行时，m_排=9000t=9×10⁶kg，
则核潜艇在水面航行时受到的浮力：
F_浮=G_排=m_排g=9×10⁶kg×10N/kg=9×10⁷N；
由F_浮=ρgV_排可得，核潜艇浸入水中的体积：
V_浸=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{海水}g}$=$\frac{9×1{0}^{7}N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=9×10³m³．
（2）下潜最大深度h=350m，受到海水的压强：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×350m=3.5×10⁶Pa；
答：（1）核潜艇在水面航行时受到的浮力为9×10⁷N；浸入水中的体积为9×10³m³；
（2）核潜艇下潜到最大深度时受到海水的压强为3.5×10⁶Pa．

点评 本题为力学综合题，考查了重力公式、阿基米德原理、液体压强公式的应用，知识点多、综合性强，关键是正确理解排水量的含义．