Question

4．2016年7月28日，我國自主研制的“海斗”號潛水器創(chuàng)造了我國無人潛水器的最大下潛及作業(yè)深度記錄，最大潛深達10767米，成為繼日、美兩國之后第三個擁有研制萬米級無人潛水器能力的國家，請分析：
（1）“海斗”號無人潛水器在下潛過程中，所受海水壓強將變大．
（2）“海斗”號無人潛水器的體積約為0.5米³，則它在海底作業(yè)時受到的浮力約為多少牛？（海水密度取ρ=1.0×10³千克/米³）
（3）在10767米的深海，海水的壓強約為1.1×10⁸帕，則“海斗”號無人潛水器每平方厘米面積上受到海水的壓力約為多少牛？

Answer 1

分析 （1）“海斗”號無人潛水器在下潛過程中，所處的深度逐漸變大，根據(jù)p=ρgh可知所受海水壓強的變化；
（2）“海斗”號無人潛水器在海底作業(yè)時排開海水的體積和自身的體積相等，根據(jù)阿基米德原理求出受到的浮力；
（3）根據(jù)F=pS求出“海斗”號無人潛水器每平方厘米面積上受到海水的壓力．

解答 解：（1）“海斗”號無人潛水器在下潛過程中，所處的深度逐漸變大，
由p=ρgh可知，所受海水的壓強逐漸變大；
（2）“海斗”號無人潛水器在海底作業(yè)時受到的浮力：
F_浮=ρgV_排=ρgV=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.5m³=5000N；
（3）由p=$\frac{F}{S}$可得，“海斗”號無人潛水器每平方厘米面積上受到海水的壓力：
F=pS=1.1×10⁸Pa×1×10^-4m²=1.1×10⁴N．
答：（1）變大；
（2）“海斗”號無人潛水器在海底作業(yè)時受到的浮力約為5000N；
（3）“海斗”號無人潛水器每平方厘米面積上受到海水的壓力約為1.1×10⁴N．

點評 本題考查了液體壓強公式和阿基米德原理以及壓強定義式的應用，要注意物體浸沒時排開液體的體積和自身的體積相等．