8.(2020·湘潭)某型號聲吶,質量為6.6kg。其內部有兩個完全相同的空腔,聲吶每個空腔的側上方都用輕薄易腐蝕材料制成的密封蓋密封

8.(2020·湘潭)某型號聲吶,質量為6.6kg。其內部有兩個完全相同的空腔,聲吶每個空腔的側上方都用輕薄易腐蝕材料制成的密封蓋密封,密封蓋質量和體積均不計,當密封蓋浸泡在海水中,將逐漸被海水腐蝕,海水進入空腔導致聲吶逐漸下沉。某次公海軍事演習,反潛飛機向海中投入該聲吶,聲吶在海中靜止后露出整個體積的.此時上下空腔均沒有海水進入,如圖甲所示;24小時后,聲吶沒入海中處于懸浮狀態,聲吶下空腔充滿海水而上空腔沒有海水進入,如圖乙所示;再經過24小時后,聲時沉入海底,上下空腔均充滿海水,如圖丙所示。(已知ρ海水=1.1×103kg/m3),
(1)圖甲中,聲吶所受浮力為   N;
(2)聲吶整個體積為     m3;
(3)當聲吶底部位于海面下100m深度時(未沉入海底),所受海水的壓強為    Pa;
(4)每個空腔的體積為多少m3
 
答案】(1)66;(2)8×10﹣3;(3)1.1×106Pa;(4)每個空腔的體積為2×10﹣3m3
解析
(1)圖甲中,聲吶在海中靜止后處于漂浮狀態,根據漂浮條件可知浮力:
F浮=G聲吶=m聲吶g=6.6kg×10N/kg=66N;
(2)根據F浮=海水V排g可得圖甲中,聲吶浸沒在水中的體積:
V排==6×10﹣3m3,
已知聲吶在海中靜止后露出整個體積的,則聲吶整個體積:
V==8×10﹣3m3
(3)當聲吶底部位于海面下100m深度時所受的海水壓強:
p=ρ海水gh海水=1.1×103kg/m3×10N/kg×100m=1.1×106Pa;
(4)圖乙中,聲吶受到的浮力:
F浮1=ρ海水gV排′=ρ海水gV=1.1×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣3m3=88N,
根據懸浮條件可知:
G總=F浮1=88N,
聲吶下空腔力的海水重力:
G海水=G總﹣G聲=88N﹣66N=22N,
根據G=mg=ρVg可知一個空腔的容積:
V空=V海水==2×10﹣3m3
答案為:(1)66;(2)8×10﹣3;(3)1.1×106Pa;(4)每個空腔的體積為2×10﹣3m3
留言與評論(共有 0 條評論)
   
驗證碼: