Question

3．2015年3月9日，日本海上自衛(wèi)隊黑龍?zhí)枬撏д�式服役，這是目前最先進的常規(guī)動力潛艇之一，該艇全長84米，最高航速可達到20節(jié)（1節(jié)是指行駛1海里，1海里=1852米），水面排水量2950噸，水下排水量為4200噸，可保持相對長時間潛航．（ρ_海水=1.03×10³kg/m³，g取10N/kg）求：
（1）最高航速為多少千米/時？
（2）該潛艇在水下航行時受到的浮力是多少？
（3）該潛艇潛入水下300m時，受到海水的壓強是多少？

Answer 1

分析 （1）已知最高航速可達到20節(jié)，根據(jù)1海里=1852米求出最高航速；
（2）已知潛艇水下排水量，利用阿基米德原理可以求出在水下航行時受到的浮力；
（3）已知潛艇所處的深度，利用p=ρgh求受到海水的壓強．

解答 解：
（1）由于1海里=1852米=1.852km，
則最高航速v=20節(jié)=20海里/h=20×1.852km/h=37.02km/h；
（2）該潛艇在水下航行時滿載時m_排2=4200t=4.2×10⁶kg，
受到的浮力F_浮=m_排2g=4.2×10⁶kg×10N/kg=4.2×10⁷N；
（3）受到海水的壓強p=ρ_海水gh=1.03×10³kg/m³×10N/kg×300m=3.09×10⁶Pa．
答：（1）最高航速為37.02km/h；
（2）該潛艇在水下航行時受到的浮力是4.2×10⁷N；
（3）該潛艇潛入水下300m時，受到海水的壓強是3.09×10⁶Pa．

點評 本題考查速度的單位換算、阿基米德原理的應用和壓強的計算，同時對潛艇的認識增加了我們的民族自豪感，滲透了德育教育，是一道好題．