Question

某潜水艇的总体积为2.0×10³m³、质量为1.5×10³t．当其漂浮在水面上时，受到的浮力是________N；若要潜入水中，至少应在水箱内加入________N的水；当其潜入水下50m深处时，受到水的压强是________Pa．（已知ρ_水=1.03×10³Kg/m³，g取10N/kg）

Answer 1

1.5×10⁷     5.6×10⁶     5.15×10⁵
分析：知道潜水艇的质量，利用重力公式可求潜水艇的重，根据物体的漂浮条件求潜水艇漂浮时受到水的浮力；
知道潜水艇的总体积，利用阿基米德原理可求潜水艇潜入水中受到的浮力F_浮′，要使潜水艇下潜，潜水艇的自重（潜水艇重加上水箱内水重）大于受到的浮力，据此求出在水箱内至少加的水重；
知道潜水艇所处深度，利用液体压强公式求潜水艇受到水的压强．
解答：当潜水艇漂浮时，
F_浮=G_潜水艇=mg=1.5×10³×10³kg×10N/kg=1.5×10⁷N；
潜水艇潜入水中受到的浮力：
F_浮′=ρ_水v_排g=ρ_水v_潜水艇g=1.03×10³×kg/m³×2.0×10³m³×10N/kg=2.06×10⁷N；
要使潜水艇下潜，
G_潜水艇+G_水≥F_浮′，
∴潜水艇水箱内的水重：
G_水≤F_浮′-G_潜水艇=2.06×10⁷N-1.5×10⁷N=5.6×10⁶N；
潜水艇在50m深处受到水的压强：
p=ρgh=1.03×10³×kg/m³×10N/kg×50m=5.15×10⁵Pa．
故答案为：1.5×10⁷N；5.6×10⁶N；5.15×10⁵Pa．
点评：本题综合考查了学生对重力公式、液体压强公式、阿基米德原理、物体的漂浮条件的掌握和运用，计算时要求灵活选用公式，注意，ρ_水=1.03×10³Kg/m³，易错点．