类型1：力学综合计题题
1．(2014，德州)如图所示是蓝鳍金枪鱼－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750 kg，体积约为1 m3，可潜入水下4 500 m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＝1.03×103 kg/m3，g取10 N/kg)求：
(1)航行器下潜至水下3000 m深处时，所受海水的压强和浮力。
(2)航行器停留在水下3 000 m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3 000 m作业后返航，在它上浮2 000 m的过程中，海水浮力对航行器所做的功是多少？

解：(1)由液体压强公式得p＝ρ海水gh＝1.03×103 kg/m3×10 N/kg×3 000 m＝3.09×107 Pa，由阿基米德原理，得F浮＝ρ海水gV排＝1.03×103 kg/m3×10 N/kg×1 m3＝1.03×104 N　(2)由题意知，航行器发动机关闭后，在海水中只受浮力和重力，由重力的计算公式，得G＝mg＝750 kg×10 N/kg＝7.5×103 N，因为F浮>G，所以航行器在海水中将上浮　(3)由题意知，航行器在海水中上升距离s＝2 000 m，由功的计算公式，得W＝F浮s＝1.03×104 N×2000 m＝2.06×107 J

2．(2014，陕西)在缺水地区，需要时刻储备生活用水。如图所示为一种具有自动蓄水功能的长方形水池。A是一个底面积为100 cm2的方形塑料盒，与塑料盒连接的直杆可绕固定点O转动，当蓄水量达到2.4 m3时，活塞B堵住进水管，注水结束，水位为H。(水的密度是1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
(1)注水的过程中，随着水位上升，水对水池底部的压强逐渐__变大__。
(2)注水结束时，水池中水的质量是多少？此时塑料盒浸入水中的深度是10 cm，塑料盒所受的浮力是多大？