Question

【題目】如圖甲所示，為我國自主研制、全球最大的兩棲大飛機AG600漂浮在水面時的情景，AG600飛機能夠像船一樣在水面滑行、起飛降落．它的用途很多，最主要的是森林滅火、水上救援、物資運輸、海洋探測等．該飛機最大總質量為53.5噸、機體總長36.9米，翼展達到38.8米，4臺發電機，單臺功率為3126km，航程4500km，一次可救護50名遇險者．如圖乙所示為我國自主研制的“海斗號”無人潛水器，最大下潛深度科大10767m，取海水的密度為1×103kg/m3 ．
（1）AG600在水中所受的最大浮力為多少N；
（2）“海斗號”在海水中所受的最大壓強為多少Pa；
（3）若從AG600中釋放“海斗號”入水浸沒，不接觸水底，一根繩子兩端分別連著AG600和“海斗號”，靜止后繩子拉力為8×103N，假設海斗號平均密度為5×103kg/m3 ， 則此過程前后AG600減小的浮力為多少N？

Answer 1

【答案】
（1）解：AG600漂浮在水面所受的最大浮力：

F浮=G=mg=53.5×103kg×10N/kg=5.35×105N

（2）解：“海斗號”最大下潛深度為10767m，

則受到的壓強p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10767m=1.0767×108Pa

（3）解：“海斗號”在水中處于平衡狀態，則G′=F+F浮′，

即：ρgV=F+ρ水gV，

所以，V= = =0.2m3，

“海斗號”的重力G′=ρgV=5×103kg/m3×10N/kg×0.2m3=1×104N；

AG600釋放“海斗號”后由于漂浮在水面上，則

F浮′=G﹣G′+F=5.35×105N﹣1×104N+8×103N=5.33×105N，

所以△F浮=F浮﹣F浮′=5.35×105N﹣5.33×105N=2×103N

【解析】（1）知道AG600的最大總質量，根據漂浮條件即可求出所受的最大浮力．（2）知道下潛的深度和海水的密度，根據p=ρgh求出受到的海水的最大壓強；（3）對“海斗號”受力分析，由平衡條件求其體積和重力，根據AG600受力情況即可得出浮力變化．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解液體的壓強的計算的相關知識，掌握液體內部壓強的公式：p=ρgh ρ指密度,單位kg/m3,g=9.8N/kg, h指深度,單位:m,壓強單位(Pa) 注意：h 指液體的深度，即某點到液面的距離，以及對阿基米德原理的理解，了解阿基米德原理：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體所受的重力．這個規律叫做阿基米德原理，即 F浮= G排 =ρ液gv排．