Question

請閱讀下面短文回答問題并按要求計算：
魚雷是重要的海戰(zhàn)武器，它的航程可達幾千米，它可以在水下15米以內打擊水面上的艦艇，也可以在數(shù)百米深的水下攻擊現(xiàn)代潛水艇，它能在水下沿一定方向運動，既不上浮也不下沉．這個道理可用下面的例子來說明．
我們熟悉這樣的例子：沿水平方向拋出一個石子，如右圖AB方向．由于重力的作用，石子將沿AD曲線向斜下方運動；如果沿水平方向拋出一個氫氣球，由于空氣浮力的作用，氣球將沿AC曲線向斜上方運動．魚雷在水中的運動受到重力和浮力的共同作用：若重力大于浮力，沿水平方向發(fā)射的魚雷，將像石子那樣向斜下方運動；若重力小于浮力，它將像氫氣球那樣向斜上方運動．要使魚雷瞄準目標沿一定方向運動，必須使浮力和重力大小相等，恰當?shù)剡x擇魚雷的體積，可以調整重力和浮力的關系．所以，魚雷的體積是一個重要的技術指標．
（1）要使魚雷瞄準目標沿一定方向運動，必須符合什么條件？
（2）現(xiàn)有一種小型化反潛艇魚雷，質量為200千克，它的重力是多大？
（3）它的體積應是多大才能瞄準目標？

Answer 1

分析：（1）要使魚雷沿一定方向運動，魚雷在其它方向上受的合力為零．
（2）已知魚雷的質量，由公式G=mg可以求出魚雷的重力．
（3）由平衡條件求出魚雷受到的浮力，然后由浮力公式求出魚雷的體積．

解答：解：（1）魚雷在水中受到重力與浮力作用，
要使魚雷瞄準目標沿一定方向運動，
魚雷受到的重力與浮力大小相等，即：F_浮=G．
（2）魚雷的質量m=200kg，
它的重力G=mg=200kg×9.8N/kg=1960N．
（3）要使魚雷沿一定方向運動，
魚雷受到的重力與浮力相等，F(xiàn)_浮=G=1960N，
∵F_浮=ρ_水gV_排，
∴魚雷的體積：
V=V_排=

F浮

ρ水g

=

1960N

1×103kg/m3×9.8N/kg

=0.2m³．
答：（1）要使魚雷瞄準目標沿一定方向運動，必須符合的條件是F_浮=G．
（2）現(xiàn)有一種小型化反潛艇魚雷，質量為200千克，它的重力是1960N．
（3）它的體積應是0.2m³才能瞄準目標．

點評：本題考查了求魚雷沿一定方向運動的條件、求魚雷的重力與體積等問題，認真審題、充分理解題意，掌握物體質量與重力的關系、熟練應用負利率公式即可正確解題．