Question

潜水员潜到水下23m深处对“南海一号”进行实地考察后，去年底，“华天龙”号起重船把质量3.5×10³t装有沉船的沉箱吊离水面（如图），沉箱长、宽、高的规格约“32m×10m×10m”（g取10N/kg；ρ_海水的值近似取1.0×10³kg/m³），求：
（1）打捞人员在下潜的过程中，承受的压强会如何变化？说出你的依据；
（2）未露出水面前，沉箱所受的浮力大小；
（3）沉箱平放在约500m²的水平甲板中央，它对甲板压强是多大．

Answer 1

分析：（1）根据液体压强的特点，结合题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）利用沉箱的质量，求出物体受到的重力，进而求出压力；
根据沉箱的边长及放法可以确定受力面积．
根据压强的计算公式即可求出沉箱对甲板的压强．

解答：解：（1）承受的压强会越来越大；因为同种液体里，深度越深，压强越大；
（2）因为露出水面前，沉箱全部浸没在水中，
所以：V_排=V_物=32m×10m×10m=3200m³．
利用阿基米德原理可以求得此时沉箱受到的浮力：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，此时其对甲板的压力等于其受到的重力，
即：F=G=mg=3.5×10⁶kg×10N/kg=3.5×10⁷N．
将其平放在甲板上，最长的两条边着地，所以受力面积为：S=32m×10m=320m²．
根据压强的计算公式可以求得其对水平甲板的压强：P=

F

S

=

3.5×107N

320m2

=109375Pa．

点评：在此题中，易犯错误的是第三问，错把甲板的面积当做受力面积代入公式去计算．
与此类似地如：一质量为2.7千克的立方体铝块，放在面积为2平方米的水平桌面上，球其对水平桌面的压强．