Question

【題目】某型號一次性聲吶,其內(nèi)部有兩個(gè)相同的空腔,每個(gè)空腔的容積為2×10-3m3,每個(gè)空腔的側(cè)上方都用輕薄易腐蝕材料制成的密封蓋密封密封蓋在海水中浸泡24小時(shí)后,將被海水完全腐蝕。

某次公海軍事演習(xí),反潛飛機(jī)向海中投入該聲吶,聲吶在海中靜止后露出整個(gè)體積的1/4,聲吶處于探測狀態(tài),如圖甲所示,24小時(shí)后,聲吶沒入海中處于懸浮狀態(tài),聲吶停止工作,如圖乙所示.再經(jīng)過24小時(shí)后,聲吶沉入海底,如圖丙所示.已知ρ海水=1.1×103kg/m3,g取10N/kg,間:

(1)每個(gè)空腔能容納海水的重量有多大

(2)聲吶整個(gè)體積有多大?

(3)圖甲中,聲吶有多重?

(4)圖丙中,海底對聲吶的支持力有多大?

Answer 1

【答案】(1)22N；(2)8×10-3m3；(3)66N；(4)22N

【解析】

（1）． 每個(gè)空腔的容積為：

V空=2×10-3m3,

每個(gè)空腔能容納海水的重量：

G水=海水gV空=1.1×103kg/m310N/kg2×10-3m3=22N;

（2）（3）． 聲吶整個(gè)體積為V, 圖甲中，聲吶漂浮時(shí)：

F浮=海水gV=G聲—————————①，

圖乙中，聲吶懸浮，下邊的空腔進(jìn)水，則此時(shí)，

F’浮=海水gV= G聲G水——————————②；

聯(lián)立①②得，

海水gV=海水gVG水；

代入數(shù)據(jù)得：

1.1×103kg/m310N/kgV=1.1×103kg/m310N/kgV22N,

解得：

V=8×10-3m3

聲吶重力：

G聲=海水gV=1.1×103kg/m310N/kg8×10-3m3=66N；

（4）．圖丙中，聲吶的兩個(gè)空腔全部進(jìn)水，總重力為G聲2G水，浮力F’浮 = G聲G水，

海底對聲吶的支持力為：

N= G水=22N.

答：（1）．每個(gè)空腔能容納海水的重量為22N；

（2）．聲吶整個(gè)體積為8×10-3m3；

（3）．圖甲中,聲吶重66N；

（4）．圖丙中,海底對聲吶的支持力為22N。