Question

【題目】2014年4月14日，為尋找失聯(lián)的MH370航班，啟用了“藍(lán)鰭金槍魚﹣21”（簡(jiǎn)稱“金槍魚”）自主水下航行器進(jìn)行深海搜尋．外形與潛艇相似，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)為：體積1m3 ， 最大潛水深度4500m，（不考慮海水密度變化，密度ρ取1.0×103kg/m3 ， g取10N/kg）求：
（1）航行器的所耐受的最大海水壓強(qiáng)．
（2）在水下受到的浮力
（3）任務(wù)完成后，用起重機(jī)把重為7500N的“金槍魚”吊到母船起重機(jī)滑輪原理如圖，“金槍魚”離開水面后，起重機(jī)的機(jī)械效率為75%，起重機(jī)的拉力F是多少．

Answer 1

【答案】
（1）解：航行器的所耐受的最大海水壓強(qiáng)：

p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4500m=4.5×107Pa

（2）解：在水下受到的浮力：

F浮=ρgV排=ρgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m3=1×104N

（3）解：由圖可知，n=4，

因?yàn)棣? ×100%= ×100%= ×100%= ×100%，

所以75%= ，

解得，F(xiàn)=2500N

【解析】（1）知道水下航行器最大潛水深度，根據(jù)p=ρgh求出航行器的所耐受的最大海水壓強(qiáng)；（2）水下航行器在水下排開水的體積等于其自身體積，利用F浮=ρgV排計(jì)算浮力大�。唬�3）根據(jù)η= ×100%= ×100%= ×100%= ×100%計(jì)算起重機(jī)的拉力F．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解液體的壓強(qiáng)的計(jì)算的相關(guān)知識(shí)，掌握液體內(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，以及對(duì)阿基米德原理的理解，了解阿基米德原理：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體所受的重力．這個(gè)規(guī)律叫做阿基米德原理，即 F浮= G排 =ρ液gv排．