Question

【題目】我國自主研制的第三代常規(guī)動力潛艇具備先進的通訊設(shè)備、武器、導(dǎo)航等系統(tǒng)和隱蔽性強，噪聲低、安全可靠等優(yōu)異性能，主要技術(shù)參數(shù)如下表（海水的密度近似為1.0×kg/m，g=10N/kg）。求：

(1)潛艇在水上航行時受到的浮力是多少？在水下行駛時排開水的體積是多少？

(2)潛艇由水下某位置下潛到最大潛水深度處，潛艇上一個面積是400cm的觀察口受到海水的壓力增大了4×N，則潛艇原來位置的深度是多少？

(3)潛艇在水下以最大輸出功率勻速行駛1h，發(fā)動機輸出的能量是多少？若發(fā)動機以最大輸出功率工作時螺旋槳推進器效率為80％，潛艇以最大航速勻速行駛時受到水的平均阻力f是多少？

Answer 1

【答案】見解析

【解析】（1）水上排水量為2250t，根據(jù)阿基米德原理知，排開水的重即為浮力，故浮力為：

；

水下排水量為3000t，排開水的體積為：

；

（2）潛艇上一個面積是400cm的觀察口受到海水的壓力增大了4×N，增大的壓強為：

最深度處的壓強為：

某位置的壓強為：

該位置的深度為：；

（3）潛艇在水下以最大輸出功率勻速行駛1h，發(fā)動機輸出的能量是：

螺旋槳推進器效率為80％，則螺旋槳推進器做的功為：

勻速行駛時，牽引力與水的平均阻力f為一對平衡力，所以水的平均阻力f為：

。