试题

“蛟龙号”载人深潜器是我国首台自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器，设计最大下潜深度为7000米级，也是目前世界上下潜能力最深的作业型载人潜水器．“蛟龙号”可在占世界海洋面积99.8%的广阔海域中使用，对于我国开发利用深海的资源有着重要的意义．一潜水艇潜入水下150m深处时，求：
（1）处于水下150m深度处一个面积为2.4m²的舱盖上所受海水的压强和压力各是多大？
（2）如果这个潜水艇受到的浮力是7×10⁷N，求潜水艇的体积是多少？（为计算方便，取海水密度为1.0×10³kg/m³、g=10N/kg）

解：（1）当载人潜水器下潜到150m深处时，承受海水的压强：
P=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×150m=1.5×10⁶Pa；
∵P=

F

S

，
∴面积为2.4m²的舱盖上承受海水的压力F=PS=1.5×10⁶Pa×2.4m²=3.6×10⁶N．
（2）根据阿基米德原理F_浮=ρ_水gV_排
∴V_排=

F浮

ρ水g

=

7×107N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=7×10³m³
答：（1）潜水艇的舱盖受到的压强和压力分别为：1.5×10⁶Pa、3.6×10⁶N；
（2）潜水艇的体积为7000m³．
解：（1）当载人潜水器下潜到150m深处时，承受海水的压强：
P=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×150m=1.5×10⁶Pa；
∵P=

F

S

，
∴面积为2.4m²的舱盖上承受海水的压力F=PS=1.5×10⁶Pa×2.4m²=3.6×10⁶N．
（2）根据阿基米德原理F_浮=ρ_水gV_排
∴V_排=

F浮

ρ水g

=

7×107N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=7×10³m³
答：（1）潜水艇的舱盖受到的压强和压力分别为：1.5×10⁶Pa、3.6×10⁶N；
（2）潜水艇的体积为7000m³．