問題詳情：
慶祝***海*成立70週年海上閱兵活動在青島附近海域舉行，圖中093改進型攻擊核潛艇於2019年4月27日公開亮相，進行了戰略巡航。該潛艇最大核動力功率爲2.8×104kW，完全下潛到海面下後的排水量爲6.8×103t（取海水密度ρ=1×103kg/mg=10N/kg）。問： 
（1）該潛艇懸浮時，其上一面積爲0.05m2的整流罩距海面深度爲200m，此時整流罩受到海水的壓力爲多少？ （2）若最大核動力功率轉化爲水平推力功率的效率爲80%，該潛艇在海面下以最大核動力功率水平巡航時，受到的水平推力爲1.6×106N，此時潛艇的巡航速度爲多少？ （3）該潛艇浮出海面處於漂浮時，露出海面的體積爲1.5×103m3，此時潛艇的總重量是多少？
【回答】
解：（1）潛艇下潛到200m深處時，h=200m； 此時整流罩所受海水的壓強：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×200m=2×106Pa。 整流罩的面積：S=0.05m2， 由p=
變形得，整流罩所受壓力爲：F=pS=2×106Pa×0.05m2=1×105N。 （2）最大核動力功率：P總=2.8×104kW=2.8×107W； 根據η=
可得： 有用功率：P有用=ηP總=80%×2.8×107W=2.24×107W； 由P=Fv得潛艇的巡航速度： v=
=
=14m/s； （3）完全下潛到海面下後的排水量爲6.8×103t，則V=V排=
=
=6.8×103m3。 潛艇浮出海面處於漂浮時，排開水的體積V排′=V-V露=6.8×103m3-1.5×103m3=5.3×103m3， 根據漂浮條件和F浮=ρ液gV排可得，此時潛艇的總重量： G=F浮=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×5.3×103m3=5.3×107N。 答：（1）整流罩受到海水的壓力爲1×105N； （2）潛艇的巡航速度爲14m/s； （3）該潛艇浮出海面處於漂浮時，潛艇的總重量是5.3×107N。 【解析】
（1）運用液體壓強公式p=ρgh，可求壓強大小。再根據F=pS可求壓力。 （2）根據η=
求出有用功率，根據P=Fv即可求出潛艇的巡航速度。 （3）潛艇浮出海面處於漂浮時，求出排開水的體積，利用阿基米德原理和漂浮條件即可求出艇的總重量。 此題是一道力學綜合題，熟練運用液體壓強公式、浮沉條件、阿基米德原理、功率和效率的計算，關鍵是會進行必要的變形。
知識點：力和機械 單元測試
題型：實驗,探究題
