（2014•德州）如图是蓝鳍金枪鱼-21型自主式水下航行器的示意图，它是一种专业水下搜寻设备，在搜寻马航失联客机MH370的过程中发挥了较大的作用，航行器质量约为750kg，体积约为1m3，可

Question

（2014•德州）如图是蓝鳍金枪鱼-21型自主式水下航行器的示意图，它是一种专业水下搜寻设备，在搜寻马航失联客机MH370的过程中发挥了较大的作用，航行器质量约为750kg，体积约为1m³，可潜入水下4500m深处，在配置声呐系统后能以较高的分辨率搜寻水下物体．（海水密度ρ_海水=1.03×10³kg/m³，g=10N/kg）求：
（1）航行器下潜至水下3000m深处时，所受海水的压强和浮力；
（2）航行器停留在水下3000m深处作业时，若遇故障发动机关闭，试分析判断航行器的浮沉情况；
（3）航行器完成水下3000m作业后返航，在它上浮2000m的过程中，海水浮力对航行器所做的功是多少．

Answer 1

（1）当“蓝鳍金枪鱼”下潜至3000m深度时，其壳体受到海水的压强为
p=ρgh=1.03×10³kg/m³×10N/kg×3000m=3.09×10⁷Pa；
浮力F_浮=ρgV_排=1.03×10³kg/m³×10N/kg×1m³=1.03×10⁴N；
（2）“蓝鳍金枪鱼”所受重力是G=mg=750kg×10N/kg=7500N；
∵F_浮＞G，
∴航行器在海水中将上浮．
（3）已知s=h=2000m，则W=F_浮s=1.03×10⁴N×2000m=2.06×10⁷J．
答：（1）航行器下潜至水下3000m深处时，所受海水的压强为3.09×10⁷Pa，浮力为1.03×10⁴N；
（2）若遇故障发动机关闭，航行器将上浮．
（3）海水浮力对航行器所做的功是2.06×10⁷J．