Question

【題目】“藍(lán)鰭金槍魚(yú)-21”（簡(jiǎn)稱(chēng)“金槍魚(yú)”）是自主水下航行器，可進(jìn)行深海搜尋.其外形與潛艇相似（如圖甲所示），其體積為1m3 ， 質(zhì)量為750kg，最大潛水深度4500m，最大航速7.4km/h（不考慮海水密度變化，密度ρ取1.0×103kg/m3 ， g取10N/kg）.

（1）求“金槍魚(yú)”在海水下3000m處時(shí)所受到的壓強(qiáng)；
（2）“金槍魚(yú)”搜尋任務(wù)完成后，先是漂浮在海面上，然后由起重裝置將其勻速豎直吊離海面.起重裝置拉力的功率隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示，圖中 P3＝3P1.求：t 1 時(shí)刻金槍魚(yú)露出海面的體積（要求：畫(huà)出 t1、t3時(shí)刻金槍魚(yú)的受力分析圖）

Answer 1

【答案】
（1）解：航行器所受的壓強(qiáng)：p=ρgh=1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×3000m=3×107 Pa

（2）解：設(shè)t1、t3時(shí)刻起重機(jī)給金槍魚(yú)的拉力分別為F1、F3 ，金槍魚(yú)受力如圖所示：

由圖知，F(xiàn)1 +F浮 =G…① F3 =G=mg=750kg×10N/kg=7500N…②

根據(jù)公式P=W/t=Fv得，P1 =F1 v…③ P3 =F3 v…④ P3 =3P1 …⑤

由以上方程解得：F浮 =5000N

由F浮 =ρgV排 得，V排 =F浮/ρg=5000N/1.0×103kg/m3×10N/kg=0.5m3；

V露 =V-V排 =1m3 -0.5m3 =0.5m3

【解析】（1）航行器所受的壓強(qiáng)可由液體壓強(qiáng)公式p=ρgh代入題目所給的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算求得；
（2）本題考查了學(xué)生隨受力分析、功率、浮力公式的理解和掌握，求出浮力進(jìn)而求出t 1 時(shí)刻金槍魚(yú)露出海面的體積.
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了液體的壓強(qiáng)的特點(diǎn)和液體的壓強(qiáng)的計(jì)算的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)： 在同一深度，各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等；深度增大，液體的壓強(qiáng)增大；液體的壓強(qiáng)還與液體的密度有關(guān)，在深度相同時(shí)，液體密度越大，壓強(qiáng)越大；液體內(nèi)部壓強(qiáng)的公式：p=ρgh ρ指密度,單位kg/m3,g=9.8N/kg, h指深度,單位:m,壓強(qiáng)單位(Pa) 注意：h 指液體的深度，即某點(diǎn)到液面的距離才能正確解答此題．