Question

潜艇是一种能潜入水下活动和作战的舰艇，也称潜水艇，是海军的主要舰种之一．我国拥有的长征6号核动力潜艇，长120m．宽10m，它浸没在水下的排水量为6500t，若海水密度取1.0×10³kg/m³．求：
（1）潜艇浸没在水下所受浮力的大小．
（2）潜艇深潜到水下300m时海水对它的压强．
（3）潜艇的艇壳要用抗压能力很强的特种钢材制成．为什么？

Answer 1

解：（1）利用阿基米德原理进行解题．
F_浮=G_排=m_排g=6500×10³kg×10N/kg=6.5×10⁷N
答：潜艇浸没在水下所受的浮力为6.5×10⁷N．
（2）液体压强计算公式为p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×300m=3×10⁶Pa
答：潜艇深潜到水下300m时海水对它的压强为3×10⁶Pa．
（3）液体压强随着深度的增加而增大，潜艇在水中位置越深，水对潜艇产生的压强就越大．
所以潜艇的艇壳要用抗压能力很强的特种钢材制成．
分析：浮力的计算公式为F_浮=ρ_液V_排g，液体压强的计算公式为p=ρgh．根据具体条件进行计算．液体压强随着深度的增加而增大，潜艇在水中位置越深，水对潜艇产生的压强就越大．
点评：本题考查学生对阿基米德原理的应用能力，同时要掌握液体压强的计算方法和其相关因素．