Question

【題目】某型號一次性聲吶,其內部有兩個相同的空腔,每個空腔的容積為2×10-3m3,每個空腔的側上方都用輕薄易腐蝕材料制成的密封蓋密封密封蓋在海水中浸泡24小時后,將被海水完全腐蝕。

某次公海軍事演習,反潛飛機向海中投入該聲吶,聲吶在海中靜止后露出整個體積的1/4,聲吶處于探測狀態,如圖甲所示,24小時后,聲吶沒入海中處于懸浮狀態,聲吶停止工作,如圖乙所示.再經過24小時后,聲吶沉入海底,如圖丙所示.已知ρ海水=1.1×103kg/m3,g取10N/kg,間:

(1)每個空腔能容納海水的重量有多大

(2)聲吶整個體積有多大?

(3)圖甲中,聲吶有多重?

(4)圖丙中,海底對聲吶的支持力有多大?

Answer 1

【答案】(1)22N；(2)8×10-3m3；(3)66N；(4)22N

【解析】

（1）． 每個空腔的容積為：

V空=2×10-3m3,

每個空腔能容納海水的重量：

G水=海水gV空=1.1×103kg/m310N/kg2×10-3m3=22N;

（2）（3）． 聲吶整個體積為V, 圖甲中，聲吶漂浮時：

F浮=海水gV=G聲—————————①，

圖乙中，聲吶懸浮，下邊的空腔進水，則此時，

F’浮=海水gV= G聲G水——————————②；

聯立①②得，

海水gV=海水gVG水；

代入數據得：

1.1×103kg/m310N/kgV=1.1×103kg/m310N/kgV22N,

解得：

V=8×10-3m3

聲吶重力：

G聲=海水gV=1.1×103kg/m310N/kg8×10-3m3=66N；

（4）．圖丙中，聲吶的兩個空腔全部進水，總重力為G聲2G水，浮力F’浮 = G聲G水，

海底對聲吶的支持力為：

N= G水=22N.

答：（1）．每個空腔能容納海水的重量為22N；

（2）．聲吶整個體積為8×10-3m3；

（3）．圖甲中,聲吶重66N；

（4）．圖丙中,海底對聲吶的支持力為22N。