Question

（2008•常州）为增加学生的国防知识，某中学九（7）班同学到东海舰队参观某型号潜水艇．潜水艇的艇壳是用高强度的特种钢板

Answer 1

解题思路：（1）潜水艇漂浮时浮力等于重力，求出浮力，利用阿基米德原理可求排开水的体积；

（2）已知潜艇的总体积可求潜水艇完全没入时受到的浮力，而潜水艇受到的浮力等于潜水艇重加上水舱内的水重，据此求出应向水舱充入海水的重；

（3）液体内部的压强随深度的增大而增大．

（1）∵潜水艇漂浮，

∴F_浮=G=9.27×10⁶N

∵F_浮=ρ_海水gV_排，

∴潜水艇排开海水的体积：

V_排=

F浮

ρ海水g=

9.27×106N

1.03×103kg/m3×10N/kg=900m³；

（2）潜水艇没在水中时

F_浮′=ρ_海水gV_排′=1.03×10³kg/m³×10N/kg×1.5×10³m³=1.545×10⁷N，

F_浮′=G_艇+G_海水

G_海水=F_浮′-G_艇=1.545×10⁷N-9.27×10⁶N=6.18×10⁶N；

（3）∵液体内部的压强随深度的增大而增大，

∴为了使潜水艇在深水处能承受更大的水压，艇壳用高强度的特种钢板制造．

答：（1）漂浮在海面的潜水艇排开海水的体积是900m³；

（2）为使潜水艇完全潜入海水中，至少应向水舱充入海水的重力是6.18×10⁶N；

（3）潜水艇的艇壳用高强度的特种钢板制造的原因是为了使潜水艇在深水处能承受更大的水压．

点评：

本题考点： 阿基米德原理；力的合成与应用；液体的压强的计算；物体的浮沉条件及其应用．

考点点评： 本题考查了学生对液体压强公式、阿基米德原理、物体的漂浮条件的掌握和运用，要求灵活运用公式进行计算．