8.(2020·湘潭)某型号声呐,质量为6.6kg。其内部有两个完全相同的空腔,声呐每个空腔的侧上方都用轻薄易腐蚀材料制成的密封盖密封

8.(2020·湘潭)某型号声呐,质量为6.6kg。其内部有两个完全相同的空腔,声呐每个空腔的侧上方都用轻薄易腐蚀材料制成的密封盖密封,密封盖质量和体积均不计,当密封盖浸泡在海水中,将逐渐被海水腐蚀,海水进入空腔导致声呐逐渐下沉。某次公海军々事演习,反潜飞机向海中投入该声呐,声呐在海中静止后露出整个体积的.此时上下◥空腔均没有海水进入,如图甲所示;24小时后,声呐没入海中处于悬浮状态,声呐下空腔充满海水而上空腔没有海水进入,如图◥乙所示;再经过24小时后,声时沉入海底,上下空腔均充满海水,如图丙所示︼。(已知ρ海水=1.1×103kg/m3),
(1)图甲中,声呐所受浮力为   N;
(2)声呐整个体积为     m3;
(3)当声呐底部位于海面下100m深度时(未沉入∩海底),所受海水的压强为    Pa;
(4)每个空腔↙的体积为多少m3
 
答案】(1)66;(2)8×10﹣3;(3)1.1×106Pa;(4)每个空腔的体▲积为2×10﹣3m3
解析
(1)图甲中,声呐在海中静止后处于漂浮状态,根据╳漂浮条件可知浮力:
F浮=G声呐=m声呐g=6.6kg×10N/kg=66N;
(2)根据F浮=海水V排g可得图甲中,声呐浸没在水中的体积:
V排==6×10﹣3m3,
已知声呐在海中静止后露出整个体积的,则声→呐整个体积:
V==8×10﹣3m3
(3)当声呐底部位于海面下100m深度时所受的海水压强:
p=ρ海水gh海水=1.1×103kg/m3×10N/kg×100m=1.1×106Pa;
(4)图乙中,声呐受到的浮∏力:
F浮1=ρ海水gV排′=ρ海水gV=1.1×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣3m3=88N,
根据悬浮条件可知:
G总=F浮1=88N,
声呐下空腔力的海水重力:
G海水=G总﹣G声=88N﹣66N=22N,
根据G=mg=ρVg可知一个空腔的容积:
V空=V海水==2×10﹣3m3
答案为:(1)66;(2)8×10﹣3;(3)1.1×106Pa;(4)每个空腔的体积为2×10﹣3m3
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