Question

潛水員潛到水下23m深處對(duì)“南海一號(hào)”進(jìn)行實(shí)地考察后，去年底，“華天龍”號(hào)起重船把質(zhì)量3.5×10³t裝有沉船的沉箱吊離水面（如圖），沉箱長(zhǎng)、寬、高的規(guī)格約“32m×10m×10m”（g取10N/kg；ρ_海水的值近似取1.0×10³kg/m³），求：
（1）打撈人員在下潛的過(guò)程中，承受的壓強(qiáng)會(huì)如何變化？說(shuō)出你的依據(jù)；
（2）未露出水面前，沉箱所受的浮力大小；
（3）沉箱平放在約500m²的水平甲板中央，它對(duì)甲板壓強(qiáng)是多大．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)，結(jié)合題目中提到的物理情景即可得到答案．
（2）利用阿基米德原理即可求出沉箱受到的浮力．
（3）利用沉箱的質(zhì)量，求出物體受到的重力，進(jìn)而求出壓力；
根據(jù)沉箱的邊長(zhǎng)及放法可以確定受力面積．
根據(jù)壓強(qiáng)的計(jì)算公式即可求出沉箱對(duì)甲板的壓強(qiáng)．

解答：解：（1）承受的壓強(qiáng)會(huì)越來(lái)越大；因?yàn)橥�種液體里，深度越深，壓強(qiáng)越大；
（2）因?yàn)槁冻鏊�面前，沉箱全部浸沒(méi)在水中，
所以：V_排=V_物=32m×10m×10m=3200m³．
利用阿基米德原理可以求得此時(shí)沉箱受到的浮力：F_浮=ρ_液gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×3200m³=3.2×10⁷N．
（3）沉箱放在水平甲板上，此時(shí)其對(duì)甲板的壓力等于其受到的重力，
即：F=G=mg=3.5×10⁶kg×10N/kg=3.5×10⁷N．
將其平放在甲板上，最長(zhǎng)的兩條邊著地，所以受力面積為：S=32m×10m=320m²．
根據(jù)壓強(qiáng)的計(jì)算公式可以求得其對(duì)水平甲板的壓強(qiáng)：P=

F

S

=

3.5×107N

320m2

=109375Pa．

點(diǎn)評(píng)：在此題中，易犯錯(cuò)誤的是第三問(wèn)，錯(cuò)把甲板的面積當(dāng)做受力面積代入公式去計(jì)算．
與此類(lèi)似地如：一質(zhì)量為2.7千克的立方體鋁塊，放在面積為2平方米的水平桌面上，球其對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)．