Question

请阅读下面短文回答问题并按要求计算：
鱼雷是重要的海战武器，它的航程可达几千米，它可以在水下15米以内打击水面上的舰艇，也可以在数百米深的水下攻击现代潜水艇，它能在水下沿一定方向运动，既不上浮也不下沉．这个道理可用下面的例子来说明．
我们熟悉这样的例子：沿水平方向抛出一个石子，如右图AB方向．由于重力的作用，石子将沿AD曲线向斜下方运动；如果沿水平方向抛出一个氢气球，由于空气浮力的作用，气球将沿AC曲线向斜上方运动．鱼雷在水中的运动受到重力和浮力的共同作用：若重力大于浮力，沿水平方向发射的鱼雷，将像石子那样向斜下方运动；若重力小于浮力，它将像氢气球那样向斜上方运动．要使鱼雷瞄准目标沿一定方向运动，必须使浮力和重力大小相等，恰当地选择鱼雷的体积，可以调整重力和浮力的关系．所以，鱼雷的体积是一个重要的技术指标．
（1）要使鱼雷瞄准目标沿一定方向运动，必须符合什么条件？
（2）现有一种小型化反潜艇鱼雷，质量为200千克，它的重力是多大？
（3）它的体积应是多大才能瞄准目标？

Answer 1

分析：（1）要使鱼雷沿一定方向运动，鱼雷在其它方向上受的合力为零．
（2）已知鱼雷的质量，由公式G=mg可以求出鱼雷的重力．
（3）由平衡条件求出鱼雷受到的浮力，然后由浮力公式求出鱼雷的体积．

解答：解：（1）鱼雷在水中受到重力与浮力作用，
要使鱼雷瞄准目标沿一定方向运动，
鱼雷受到的重力与浮力大小相等，即：F_浮=G．
（2）鱼雷的质量m=200kg，
它的重力G=mg=200kg×9.8N/kg=1960N．
（3）要使鱼雷沿一定方向运动，
鱼雷受到的重力与浮力相等，F_浮=G=1960N，
∵F_浮=ρ_水gV_排，
∴鱼雷的体积：
V=V_排=

F浮

ρ水g

=

1960N

1×103kg/m3×9.8N/kg

=0.2m³．
答：（1）要使鱼雷瞄准目标沿一定方向运动，必须符合的条件是F_浮=G．
（2）现有一种小型化反潜艇鱼雷，质量为200千克，它的重力是1960N．
（3）它的体积应是0.2m³才能瞄准目标．

点评：本题考查了求鱼雷沿一定方向运动的条件、求鱼雷的重力与体积等问题，认真审题、充分理解题意，掌握物体质量与重力的关系、熟练应用负利率公式即可正确解题．