Question

3．我国首台载人潜水器“蛟龙号”已成功潜入5000m的深海，（ρ_海水=1.0×10³kg/m³，g取10N/kg）
（1）受到海水压强是多少帕？
（2）若观察窗面积为300cm²，海水对观察窗的压力大约是多少？
（3）若蛟龙号的体积为70m³，此时受到海水的浮力是多少？

Answer 1

分析 （1）根据液体压强计算公式p=ρ_液gh即可算出潜水器在5000米深度受到的压强．
（2）知道海水的压强和面积，再根据F=pS求压力．
（3）已知蛟龙号的体积为70m³，当它浸没在海水中，排开水的体积等于其体积，利用阿基米德原理公式F_浮=ρ_水gV_排计算受到的浮力．

解答 解：（1）下潜至5000米深度时，海水的压强约为：
p=ρ_海水gh=1×10³kg/m³×10N/kg×5000m=5×10⁷Pa．
（2）面积为S=300cm²=3×10^-2m²，
由p=$\frac{F}{S}$可得，海水对观察窗的压力为：
F=pS=5×10⁷Pa×3×10^-2m²=1.5×10⁶N．
（3）若蛟龙号的体积为70m³，当它浸没在海水中，受到的浮力：
F_浮=ρ_海水gV_排=ρ_海水gV_物=1.0×10³kg/m³×10N/kg×70m³=7×10⁵N．
答：（1）受到海水压强是5×10⁷Pa；
（2）海水对观察窗的压力大约是1.5×10⁶N；
（3）此时受到海水的浮力是7×10⁵N．

点评 本题考查液体压强和浮力大小的计算，知道潜水器进入水中自身体积等于排开水的体积是本题的关键．