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简介:
【一】为增加学生的国防知识,某中学九(7)班同学到东海舰队参观某型号潜水艇。潜水艇的艇壳是用高强度的特种钢板制造,最大下潜深度可达350m.潜水艇的总体积为1.5×103m3,艇内两侧有水舱,潜水艇截面如图所示。通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜水艇的自重,从而使其下沉或上浮。(海水密度为1.03×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)水舱未充海水时,潜水艇总重力为9.27×106N,此时,漂浮在海面的潜水艇排开海水的体积是多少?
解:∵潜水艇漂浮,
∴F浮=G=9.27×106N
∵F浮=ρ海水gV排,
∴潜水艇排开海水的体积:V排=F浮/ρ海水g
=9.27×106N/1.03×103kg/m3×10N/kg=900m3;
(2)为使潜水艇完全潜入水中,至少应向水舱充入海水的重力是多少?
解:潜水艇没在水中时:F浮′=ρ海水gV排′
=1.03×103kg/m3×10N/kg×1.5×103m3
=1.545×107N,F浮′=G艇+G海水
G海水=F浮′﹣G艇=1.545×107N﹣9.27×106N
=6.18×106N;
(3)潜水艇的艇壳用高强度的特种钢板制造的原因是什么?
解:∵液体内部的压强随深度的增大而增大,
∴为了使潜水艇在深水处能承受更大的水压,艇壳用高强度的特种钢板制造。
【二】如图所示,边长分别为0.2米和0.1米的实心正方体A、B放置在水平地面上,ρA=0.1×103kg/m3、ρB=0.8×103kg/m3。
(1)求物体A的质量。
解:由ρ=m/V,物体A的质量:mA=ρAVA
=0.1×103kg/m3×(0.2m)3=0.8kg;
(2)求物体B对地面的压力。