Question

潛艇是一種能潛入水下活動和作戰的艦艇，也稱潛水艇，是海軍的主要艦種之一．我國擁有的長征6號核動力潛艇，長120m．寬10m，它浸沒在水下的排水量為6500t，若海水密度取1.0×10³kg/m³．求：
（1）潛艇浸沒在水下所受浮力的大小．
（2）潛艇深潛到水下300m時海水對它的壓強．
（3）潛艇的艇殼要用抗壓能力很強的特種鋼材制成．為什么？

Answer 1

【答案】分析：浮力的計算公式為F_浮=ρ_液V_排g，液體壓強的計算公式為p=ρgh．根據具體條件進行計算．液體壓強隨著深度的增加而增大，潛艇在水中位置越深，水對潛艇產生的壓強就越大．
解答：解：（1）利用阿基米德原理進行解題．
F_浮=G_排=m_排g=6500×10³kg×10N/kg=6.5×10⁷N
答：潛艇浸沒在水下所受的浮力為6.5×10⁷N．
（2）液體壓強計算公式為p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×300m=3×10⁶Pa
答：潛艇深潛到水下300m時海水對它的壓強為3×10⁶Pa．
（3）液體壓強隨著深度的增加而增大，潛艇在水中位置越深，水對潛艇產生的壓強就越大．
所以潛艇的艇殼要用抗壓能力很強的特種鋼材制成．
點評：本題考查學生對阿基米德原理的應用能力，同時要掌握液體壓強的計算方法和其相關因素．