Question

【题目】如图甲是我国新型战略核潜艇，下表是其部分性能参数：g取10 N/kg，海水的密度取ρ海水=1.0×103 kg/m3，求：

(1)核潜艇在水面航行时受到的浮力；

(2)核潜艇下潜到最大深度时受到水的压强；

(3)若核潜艇以水下巡航速度做水平匀速直线运动，所受阻力与速度的关系如图乙所示，它的动力功率是多少？（取1节＝0.5 m/s）

水下排水量	11500吨	水下最大航速	36节
水面排水量	9000吨	水下巡航速度	20节
艇长	135米	最大潜深	350米
艇长	13米	发电机最大功率	25000千瓦

Answer 1

【答案】(1) 9×107N；(2) 3.5×106Pa；(3) 3×106W

【解析】

(1)由表格数据可知，在水面上航行时，水面排水量

m排=9000t=9×106kg

则核潜艇在水面航行时受到的浮力

F浮=G排=m排g=9×106kg×10N/kg=9×107N

(2)下潜最大深度是350m，受到海水的压强

p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×350m=3.5×106Pa

(3)核潜艇在水下巡航时，做水平匀速直线运动，受到的动力和阻力是一对平衡力，大小相等，它在水下航行速度为20节时，由图象可知

F=f=30×104N

因此动力的功率

P==Fv=30×104N×20×0.5m/s=3×106W

答：(1)核潜艇在水面航行时受到的浮力为9×107N；

(2)下潜到最大深度时受到水的压强为3.5×106Pa；

(3)若核潜艇在水下巡航时，做水平匀速直线运动，所受阻力与速度的关系如图乙所示，它的动力功率是3×106W。