浮筒打捞法是打捞沉船的一种方法．在用浮筒打捞法打捞沉船时，把一组浮筒拖到沉船的作业区，使它们灌满水并沉到水底．潜水员下水，用钢缆把浮筒与沉船拴住，接着，开动打捞船上的压气机，把空气压进这组浮筒，将压力舱的海水排空，这些浮筒就会带羞沉船一起浮到水面．如图所示的浮筒质量是0.5t．体积是40m3（筒璧厚度不计），现将一个浮筒注满水沉入水底，打捞沉在水底的铁牛，铁牛的质量是15.8t．铁牛背部到水面的竖直距离是20m（铁的密度7.9×103kg/m3）．求：
（1）铁牛背部受到的水的压强；（2）一个空浮筒漂在水面时所受到的浮力；（3）要打捞铁牛，浮筒至少需要排出多少吨的水． 物理
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【答案】 （1）铁牛背部受到的水的压强：p=ρ水gh=103kg/m3×10N/kg×20m=2×105Pa；（2）因为空浮筒漂在水面，所以，F浮=G筒=m筒g=500kg×10N/kg=5000N；（3）由ρ=mV可得，浮筒内水的质量：m水=ρ水V筒=103kg/m3×40 m3=4×104kg铁牛的体积：V铁=m铁ρ铁=15.8×103kg7.9×103kg/m3=2m3，根据物体浮沉条件可知，当船和浮筒刚刚起浮时，F浮=G总，即：ρ水gV排=G筒+G水′+G铁，ρ水（V筒+V铁）=m筒+m水′+m铁1×103kg/m3×（40m3+2m3）=500kg+m水′+1.58×104kg，解得，m水′=2.57×104kg，要打捞铁牛，浮筒至少需要排出水的质量：△m=m水-m水′=4×104kg-2.57×104kg=1.43×104kg=14.3t．答：（1）铁牛背部受到的水的压强为2×105Pa；（2）一个空浮筒漂在水面时所受到的浮力为5000N；（3）要打捞铁牛，浮筒至少需要排出14.3t吨的水．