Question

20．如图所示为“蚊龙号”载人潜水器，其总质量约为22t，设计可潜入海里7.0×10³m深度．
（1）“蚊龙号”下潜到7.0×10³m深度时，海水对“蛟龙号”外壳的压强是多大？
（2）当它漂浮在海面上时，受到的浮力为多大？其排开海水的体积是多少？
（海水密度取1.0×10³kg/m³，g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）根据p=ρgh求出海水对“蛟龙号”外壳的压强；
（2）漂浮在水面上的物体受到的浮力等于其重力；根据F_浮=ρgV_排求出排开海水的体积．

解答 已知：深度h=7.0×10³m，质量m=22t=22000kg，海水密度取ρ=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg
求：（1）压强p=？；（2）浮力F_浮=？；排开水的体积V_排=？
解：（1）海水对“蛟龙号”外壳的压强：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×7.0×10³m=7.0×10⁷Pa；
（2）因为漂浮在海水面上，所以受到的浮力：
F_浮=G=mg=22000kg×10N/kg=2.2×10⁵N；
由F_浮=ρgV_排得：
排开海水的体积：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{ρg}$=$\frac{2.2×1{0}^{5}N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=22m³．
答：（1）海水对“蛟龙号”外壳的压强是7.0×10⁷Pa；
（2）当它漂浮在海面上时，受到的浮力为2.2×10⁵N；其排开海水的体积是22m³．

点评 此题主要考查的是学生对液体压强、浮力计算公式的理解和掌握，基础性题目．