Question

潛艇是一種能潛入水下活動(dòng)和作戰(zhàn)的艦艇，也稱潛水艇，是海軍的主要艦種之一．我國(guó)擁有的長(zhǎng)征6號(hào)核動(dòng)力潛艇，長(zhǎng)120m．寬10m，它浸沒(méi)在水下的排水量為6500t，若海水密度取1.0×10³kg/m³．求：
（1）潛艇浸沒(méi)在水下所受浮力的大小．
（2）潛艇深潛到水下300m時(shí)海水對(duì)它的壓強(qiáng)．
（3）潛艇的艇殼要用抗壓能力很強(qiáng)的特種鋼材制成．為什么？

Answer 1

【答案】分析：浮力的計(jì)算公式為F_浮=ρ_液V_排g，液體壓強(qiáng)的計(jì)算公式為p=ρgh．根據(jù)具體條件進(jìn)行計(jì)算．液體壓強(qiáng)隨著深度的增加而增大，潛艇在水中位置越深，水對(duì)潛艇產(chǎn)生的壓強(qiáng)就越大．
解答：解：（1）利用阿基米德原理進(jìn)行解題．
F_浮=G_排=m_排g=6500×10³kg×10N/kg=6.5×10⁷N
答：潛艇浸沒(méi)在水下所受的浮力為6.5×10⁷N．
（2）液體壓強(qiáng)計(jì)算公式為p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×300m=3×10⁶Pa
答：潛艇深潛到水下300m時(shí)海水對(duì)它的壓強(qiáng)為3×10⁶Pa．
（3）液體壓強(qiáng)隨著深度的增加而增大，潛艇在水中位置越深，水對(duì)潛艇產(chǎn)生的壓強(qiáng)就越大．
所以潛艇的艇殼要用抗壓能力很強(qiáng)的特種鋼材制成．
點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生對(duì)阿基米德原理的應(yīng)用能力，同時(shí)要掌握液體壓強(qiáng)的計(jì)算方法和其相關(guān)因素．