Question

【題目】懸浮在海水中的潛艇排開海水的質量為3×106kg（g=10N/kg，海水的密度取1×103kg/m3）．求：
（1）潛艇排開的海水所受重力？
（2）潛艇所受浮力多大？
（3）潛水艇排開海水的體積？
（4）處于水下150m深度處有一個面積為2.4m2的艙蓋，求它所受海水的壓強和壓力各是多大．

Answer 1

【答案】
（1）解：潛艇排開的海水所受重力：G排=m排g=3×106kg×10N/kg=3×107N

答：潛艇排開的海水所受重力為3×107N；

（2）解：由阿基米德原理可知：

潛艇所受浮力：F浮=G排=3×107N

答：潛艇所受浮力為3×107N；

（3）解：根據ρ= 得潛水艇排開海水的體積：

V排= = =3×103m3

答：潛水艇排開海水的體積是3×103m3；

（4）解：水對艙蓋的壓強：

p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×150m=1.5×106Pa，

由p= 得水對艙蓋的壓力：

F=pS=1.5×105Pa×2.4m2=3.6×106N．

答：潛水艇的艙蓋受到的壓強和壓力分別為1.5×106Pa、3.6×106N

【解析】（1）根據G=mg即可求出排開液體所受的重力；（2）根據懸浮條件知道F浮=G排（3）已知排開海水的質量利用密度的變形公式求解排開海水的體積；（4）利用公式p=ρgh計算潛水艇受到的壓強；已知潛水艇受到的壓強和艙蓋面積，利用公式F=pS計算受到的壓力．
【考點精析】關于本題考查的液體的壓強的計算和阿基米德原理，需要了解液體內部壓強的公式：p=ρgh ρ指密度,單位kg/m3,g=9.8N/kg, h指深度,單位:m,壓強單位(Pa) 注意：h 指液體的深度，即某點到液面的距離；阿基米德原理：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體所受的重力．這個規律叫做阿基米德原理，即 F浮= G排 =ρ液gv排才能得出正確答案．