Question

20．如圖所示，綿陽號護衛(wèi)艦，長112m、寬12.4m，續(xù)航力5000km，標準排水量2250t，是中國自行設計建造的新型導彈護衛(wèi)艦．（g=10N/kg，海水的密度近似為1.0×10³kg/m³）問：
（1）若船底某處距海面3m，則該處受到海水的壓強是多少；
（2）綿陽號護衛(wèi)艦在海上航行時受到海水的浮力是多少；
（3）綿陽號護衛(wèi)艦在搜尋過程中，豎直向海底發(fā)射探測聲波，經(jīng)1秒鐘船收到回聲，若聲音在海水中的傳播速度為1.5×10³m/s，則此處海洋深度為多少m？

Answer 1

分析 （1）知道船底某處距海面的距離（深度）和海水的密度，根據(jù)p=ρgh求該處受到海水的壓強；
（2）知道船標準排水量（排開水的質(zhì)量），利用阿基米德原理求在海上航行時受到海水的浮力；
（3）知道超聲波從海面到海底再返回海面的時間，可以求出超聲波從海面到海底用的時間，又知道聲速，利用速度公式求海水的深度．

解答 解：
（1）該處受到海水的壓強：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×3m=3×10⁴Pa；
（2）在海上航行時受到海水的浮力：
F_浮=G_排=m_排g=2250×10³kg×10N/kg=2.25×10⁷N；
（3）超聲波從海面到海底用的時間：
t=$\frac{1}{2}$×1s=0.5s，
由v=$\frac{s}{t}$得該處海水的深度：
s=vt=1.5×10³m/s×0.5s=750m．
答：（1）若船底某處距海面3m，則該處受到海水的壓強是3×10⁴Pa；
（2）綿陽號護衛(wèi)艦在海上航行時受到海水的浮力是2.25×10⁷N；
（3）此處海洋深度為750m．

點評 本題考查了阿基米德原理和液體壓強公式、速度公式的應用，明確排水量和深度的含義、求出超聲波單趟用的時間是關鍵．