中山舰是“浓缩中国现代史”的一代名舰，1938年在长江被日军击中，沉入19m深的江底，创新小组的同学们查询了中山舰的相关资料如下：舰长舰宽型深吃水排水量最大功率最大速度62.1m8.9m4.5

Question

中山舰是“浓缩中国现代史”的一代名舰，1938年在长江被日军击中，沉入19m深的江底，创新小组的同学们查询了中山舰的相关资料如下：

舰长	舰宽	型深	吃水	排水量	最大功率	最大速度
62.1m	8.9m	4.5m	2.4m	780吨	1000kW	25km/h

（1）满载时，中山舰所受浮力和浸入水中的体积是多少？（g=10N/kg）
（2）浮筒打捞，是打捞沉船的有效方法之一，是把装满水的浮桶沉入海底，缚在沉船上，然后用压缩空气将捅内的水排出，若采用这种方法打捞中山舰，至少用多大气压的压缩空气才能把桶内的水排出？（假设长江水面大气压为10⁵Pa）
（3）假如由你来组织打捞中山舰，在打捞前，还要采取哪些措施，可以减小提拉沉船所需的拉力．

Answer 1

（1）m_排=780t=780×10³kg=7.8×10⁵kg，
根据阿基米德原理可知：
F_浮=G_排=m_排g=7.8×10⁵kg×10N/kg=7.8×10⁶N；
由F_浮=ρgV_排可得：
航母满载时浸入的体积：V_浸=V_排=(F浮)/(ρ水g)=(7.8×106N)/(1.0×103kg/m3×10N/kg)=780m³．
（2）沉船处水产生的压强：p=ρ_水gh=1×10³kg/m³×10N/kg×19m=1.9×10⁵Pa；
由于将沉船处浮筒中的水排出，除要克服水产生的压强之外，还要克服水面上方的大气压强；
则压缩空气的压强至少为：p′=p₀+p=1.0×10⁵Pa+1.9×10⁵Pa=2.9×10⁵Pa．
（3）由于沉船与淤泥结合在一起使得沉船不受浮力，要减小打捞所用的拉力，则要利用水对沉船的浮力，故需要清除淤泥，使沉船与淤泥分离产生浮力．
答：（1）满载时，中山舰所受浮力为7.8×10⁶N，浸入水中的体积是780m³；
（2）至少用2.9×10⁵Pa的压缩空气才能把桶内的水排出；
（3）假如由你来组织打捞中山舰，在打捞前，还要采取清除淤泥，使沉船与淤泥分离产生浮力，则可以减小提拉沉船所需的拉力．