Question

在中央电视台大型科普节目《加油！向未来》中，节目组利用“蛟龙号”将一块边长30cm×20cm×5cm 的长方体泡沫塑料带到马里亚纳海沟的 4810m 处，泡沫塑料将被压成边长9cm×6cm×1.5cm 的长方体，此时“泡沫塑料”受到海水的压强为__________Pa，受到的浮力为________N，如果此时剪断固定“泡沫塑料”的绳子，它将_________（填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）。（ρ_海水=1.0×10³kg/m³, ρ_泡沫塑料=20kg/m³,g =10N/kg）

Answer

4.81×107 0.81 上浮

【解析】

“泡沫塑料”在4810m处受到海水的压强为：p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4810m=4.81×107Pa；

泡沫塑料将被压成长方体的体积：V=9cm×6cm×1.5cm=81cm3=8.1×10-5m3，

泡沫塑料受到的浮力：F浮=ρ海水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8.1×10-5m3=0.81N；

泡沫塑料的质量：m=ρ泡沫塑料V=20kg/m3×8.1×10-5m3=1.62×10-3kg，

泡沫塑料的重力：G=mg=1.62×10-3kg×10N/kg=1.62×10-2N，

因为1.62×10-2N＜0.81N，即G＜F浮，所以此时剪断固定“泡沫塑料”的绳子，它将上浮。