Question

13．2011年7月，我國(guó)首臺(tái)自主設(shè)計(jì)、自主集成的載人潛水器“蛟龍”號(hào)（如圖所示及主要技術(shù)參數(shù)），在經(jīng)過(guò)布放、下潛、上浮、回收等一系列操作后，順利完成5000m級(jí)海試任務(wù)．2012年6月3日赴馬里亞納海溝向7000m級(jí)發(fā)起沖擊，“上九天攬?jiān)�、下五洋捉鱉”成為現(xiàn)實(shí)．（不考慮大氣壓）

（1）運(yùn)用你學(xué)過(guò)的知識(shí)說(shuō)明，潛水器“下五洋”最大的困難是什么？
（2）根據(jù)表中提供的信息，計(jì)算說(shuō)明設(shè)計(jì)時(shí)，“蛟龍”號(hào)至少承受的壓強(qiáng)是多大？
（3）蛟龍?zhí)柨蛰d時(shí)在水下懸浮時(shí)受到的浮力多大？（海水的密度取1.0×10³kg/m³，g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)公式p=ρgh可知，液體的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大．
（2）已知最大下潛深度，由液體壓強(qiáng)公式P=ρgh求產(chǎn)生的壓強(qiáng)．
（3）物體漂浮，浮力等于重力．．

解答 解：（1）因?yàn)闈撍�器要到深海處，而深海處的海水壓�?qiáng)非常巨大，所以潛水器的外殼必須能夠承受所處位置處的海水所產(chǎn)生的壓力．潛水器“下五洋”最大的困難是克服深海水產(chǎn)生的巨大壓強(qiáng)．
（2）根據(jù)表中提供的信息可知，“蛟龍”號(hào)至少要承受7000m海水深處所產(chǎn)生的壓強(qiáng)．
由液體壓強(qiáng)公式得“蛟龍”號(hào)至少承受的壓強(qiáng)P=ρ_海水hg=1.0×10³kg/m³×7000m×10N/kg=7×10⁷Pa．
（3）蛟龍?zhí)柕馁|(zhì)量220t=2.2×10⁵kg
蛟龍?zhí)栐谒�下懸浮時(shí)浮力和重力相等
F_浮=G=mg=2.2×10⁵kg×10N/kg=2.2×10⁶N．
答：
（1）克服深海水產(chǎn)生的巨大壓強(qiáng)；
（2）“蛟龍”號(hào)至少承受的壓強(qiáng)是7×10⁷Pa．
（3）蛟龍?zhí)柨蛰d時(shí)在水下懸浮時(shí)受到的浮力為2.2×10⁶N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)液體壓強(qiáng)公式和阿基米德原理公式的掌握和運(yùn)用，利用好物體漂浮條件是本題的關(guān)鍵．