Question

【題目】關于深海的探究，對一個國家的國防和經濟建設都有很重要的意義，我國在這一領域的研究也處于世界領先水平。如圖是我國自行研制的水下智能潛航器，其外形與潛艇相似，相關參數為：質量1500kg，最大下潛深度5000m，最大下潛速度10km/h（不考慮海水密度變化，海水密度ρ取1.0×103kg/m，g取10N/kg）。求：

（1）某次執行任務，當潛航器下潛到最大深度時所受海水壓強為多少?

（2）潛航器以最大下潛速度勻速豎直下潛至最大深度所用的時間為多少小時？

（3）潛航器任務完成后，變為自重時靜止漂浮在海面上，此時排開海水的體積是多少？

Answer 1

【答案】（1）5×107Pa；（2）0.5h；（3）1.5m3

【解析】

(1)潛航器下潛到最大深度時所受海水壓強為

p = ρgh= 1.0×103kg/m×10 N/kg×5000m = 5×107Pa

(2)以最大下潛速度勻速豎直下潛至最大深度所用的時間為

t = = 0.5h

(3)因為潛航器漂浮

所以

F浮 = G物 = mg= 1500 kg×10 N/kg = 1.5×104N

排開海水的體積是

=1.5

答：(1)當潛航器下潛到最大深度時所受海水壓強為5×107Pa。

(2)潛航器以最大下潛速度勻速豎直下潛至最大深度所用的時間為0.5h。

(3)潛航器任務完成后，靜止漂浮在海面上時排開海水的體積是1.5 。