Question

16．2014年4月14日，为寻找失联的MH370航班，启用了“蓝鳍金枪鱼-21”（简称“金枪鱼”）自主水下航行器进行深海搜寻，其外形与潜艇相似（如图所示），相关标准参数为：质量750kg，最大潜水深度4500m，最大航速7.4km/h（不考虑海水密度变化，密度ρ取1.0×10³kg/m³，g取10N/kg）．
（1）当它在海水中2000m处时，问承受海水的压强为多少？
（2）假设“金枪鱼”上有面积为20cm²的探测窗口，“金枪鱼”在最大深处时，探测窗口承受的压力为多少？

Answer 1

分析 （1）知道水下航行器所处的深度，根据p=ρgh求出承受海水的压强；
（2）知道水下航行器的最大潜水深度，根据p=ρgh求出承受海水的压强，利用F=pS求出探测窗口承受的压力．

解答 解：（1）当它在海水中2000m处时，承受海水的压强：
p₁=ρgh₁=1.0×10³kg/m³×10N/kg×2000m=2×10⁷Pa；
（2）“金枪鱼”在最大深处时，承受海水的压强：
p₂=ρgh₂=1.0×10³kg/m³×10N/kg×4500m=4.5×10⁷Pa，
由p=$\frac{F}{S}$可得，探测窗承受的压力：
F=p₂S=4.5×10⁷Pa×20×10^-4m²=9×10⁴N．
答：（1）当它在海水中2000m处时，承受海水的压强为2×10⁷Pa；
（2）“金枪鱼”在最大深处时，探测窗口承受的压力为9×10⁴N．

点评 本题考查了液体压强公式和固体压强公式的应用，看清题意---两次液体压强不同是关键．