2014年4月14日，为寻找失联的MH370航班，启用了“蓝鳍金枪鱼-21”（简称“金枪鱼”）自主水下航行器进行深海搜寻，其外形与潜艇相似（如图所示），相关标准参数为：体积1m3、质量750kg，

Question

2014年4月14日，为寻找失联的MH370航班，启用了“蓝鳍金枪鱼-21”（简称“金枪鱼”）自主水下航行器进行深海搜寻，其外形与潜艇相似（如图所示），相关标准参数为：体积1m³、质量750kg，最大潜水深度4500m，最大航速7.4km/h（不考虑海水密度变化，密度ρ取1.0×10³kg/m³，g取10N/kg）．

（1）假设“金枪鱼”上有面积为20cm²的探测窗口，当它由海水中2000m处下潜至最大潜水深度处，问该探测窗口承受海水的压力增加了___N；
（2）“金枪鱼”搜寻任务完成后，变为自重时恰能静止漂浮在海面上，所受浮力为___N，此时浮力比浸没在海底时___（选填“变大”、“变小”或“不变”）．

Answer 1

（1）海面下2000m处的压强为：
p₁=ρgh₁=1.0×10³kg/m³×10N/kg×2000m=2×10⁷Pa；
下潜至最大潜水深度处压强为：
p₂=ρgh₂=1.0×10³kg/m³×10N/kg×4500m=4.5×10⁷Pa；
增加的压强为：
△p=p₂-p₁=4.5×10⁷Pa-2×10⁷Pa=2.5×10⁷Pa；
由p=(F)/(S)得探测窗增加的压力：
△F=△pS=2.5×10⁷Pa×20×10^-4m²=5×10⁴N；
（2）由于“金枪鱼”搜寻任务完成后，静止漂浮在海面上，
所以，它受到的浮力：F_浮=G=mg=750kg×10N/kg=7500N．
海水密度不变，漂浮时航行器排开水的体积小于浸没在海底时排开水的体积，根据阿基米德原理可知，航行器所受浮力变小．
故答案为：（1）5×10⁴；（2）7500；变小．