Question

“大洋一號(hào)”是我國(guó)第一艘現(xiàn)代化的綜合性遠(yuǎn)洋科學(xué)考察船，船體質(zhì)量大約是5.6×10³t．其先進(jìn)的聲學(xué)系統(tǒng)由側(cè)掃聲納，淺地層剖面儀和深水多波束組成，工作深度6000米，可高精度地探測(cè)深海底地形、地貌和淺地層結(jié)構(gòu)．船上配備有潛深3000米的遙控機(jī)器人，搭載有海底電視、照相系統(tǒng)，溫度、化學(xué)傳感器和二個(gè)機(jī)械手，可在海底取巖石、沉積物和生物樣本，或利用傳感器進(jìn)行環(huán)境探測(cè)．求：（已知：海水的密度取1.03×10³kg/m³，聲音在海水中的傳播速度是大約1500m/s，g=10N/kg）
（1）船自身受到的重力是多大？
（2）當(dāng)船在海洋上航行時(shí)，受到的浮力是多大？
（3）機(jī)器人在3000m深處工作時(shí)受到海水對(duì)它的壓強(qiáng)多大？
（4）聲納回聲定位系統(tǒng)從發(fā)出超聲波到接收到來(lái)自6000m海底深處的回聲所需要的時(shí)間是多少？

Answer 1

分析：（1）知道船的質(zhì)量，利用重力公式求船的重；
（2）由于船漂浮在海上，根據(jù)物體的漂浮條件求船受到的浮力；
（3）知道機(jī)器人所處的深度，利用液體壓強(qiáng)公式求機(jī)器人受到海水的壓強(qiáng)；
（4）知道海底深度，可求超聲波在海水中的傳播路程，又知道超聲波在海水中的傳播速度，利用速度公式求需要時(shí)間．

解答：解：（1）G=mg=5.6×10³×10³kg×10N/kg=5.6×10⁷N；
（2）∵船漂浮，
∴F_浮=G=5.6×10⁷N；
（3）p=ρ_海gh=1.03×10³kg/m³×10N/kg×3000m=3.09×10⁷pa；
（4）超聲波在海水中傳播的路程：
s=6000m×2=12000m，
t=

s

v

=

12000m

1500m/s

=8s．
答：（1）船自身受到的重力是5.6×10⁷N；
（2）當(dāng)船在海洋上航行時(shí)，受到的浮力是5.6×10⁷N；
（3）機(jī)器人在3000m深處工作時(shí)受到海水對(duì)它的壓強(qiáng)為3.09×10⁷pa；
（4）聲納回聲定位系統(tǒng)從發(fā)出超聲波到接收到來(lái)自6000m海底深處的回聲所需要的時(shí)間是8s．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)重力公式、物體的漂浮條件、液體壓強(qiáng)公式、速度公式的掌握和運(yùn)用，雖知識(shí)點(diǎn)多，但都屬于基礎(chǔ)知識(shí)，難度不大．