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我国的潜艇部队已经成为维护海权的重要武装力量.现代潜艇主要分为核动力潜艇和常规动...

我国的潜艇部队已经成为维护海权的重要武装力量.现代潜艇主要分为核动力潜艇和常规动力潜艇两类.某海军常规潜艇在水面下匀速下潜时,潜艇质量和水舱中海水质量之和为2.06×106kg.当其下潜到300米深度时,海军战士用压缩空气将部分海水压出水舱.当6×104kg的海水被压出水舱后,潜艇漂浮在海面.
(海水的密度为1.03×103kg/m3
(1)在海面下300m处海水对潜艇的压强是多少?
(2)当潜水艇漂浮在水面时它排开海水的重量是多少?
(3)潜水艇浸没在海水中时受到的浮力是多少?排开水的体积是多少?

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(1)知道水深和海水的密度,利用液体压强公式求海水对潜艇的压强; (2)根据漂浮条件知道F浮=G,根据阿基米德原理知道G排=F浮,求潜水艇漂浮在水面时它排开海水的重量; (3)知道潜艇在水面下匀速下潜时总的质量,利用F′浮=G=mg求潜水艇受浮力,再利用阿基米德原理的推导公式求排开水的体积. 【解析】 (1)海水对潜艇的压强: p=ρgh =1.03×103kg/m3×10N/kg×300m =3.09×106Pa; (2)当潜水艇漂浮在水面时它排开海水的重量: G排=F浮=G=(G1-G2)=(m1-m2)g =(2.06×106kg-6×104kg)×10N/kg =2×107N; (3)潜水艇在水面下匀速下潜时, F′浮=G1=m1g =2.06×106kg×10N/kg =2.06×107N; 排开水的体积: . 答:(1)在海面下300m处海水对潜艇的压强是3.09×106Pa; (2)当潜水艇漂浮在水面时它排开海水的重量是2×107N; (3)潜水艇浸没在海水中时受到的浮力是2.06×107N; 排开水的体积是2×103m3.
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考点分析:
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求:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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