Question

如圖所示為我國首臺自主設(shè)計的“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器．總體積約為50m³，2012年6月，“蛟龍?zhí)枴碧魬?zhàn)7000m深度，下潛過程中它受到海水壓強(qiáng)將

變大

（變大或變小或不變），“蛟龍”號下潛到5000m深處時，（已知海水的密度為1.03×10³kg/m³、g=10N/kg）潛水器受到的海水的壓強(qiáng)是

5.15×10⁷

 P_a，若觀察窗面積為300cm²，海水對觀察窗的壓力是

1.545×10⁶

N；潛水器受到的浮力為

5.15×10⁵

N．

Answer 1

分析：（1）液體的壓強(qiáng)與深度有關(guān)，深度越大，壓強(qiáng)越大；
（2）根據(jù)液體壓強(qiáng)計算公式p=ρ_水gh計算出5000m深處產(chǎn)生的壓強(qiáng)，再根據(jù)F=PS計算出載人艙表面承受的壓力；
（3）當(dāng)“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器下潛于海水中時，排開的水的體積等于它自身的體積，根據(jù)F_浮=ρ_水gV_排就可以計算出它受到的浮力．

解答：解：（1）∵p=ρ_海水gh，潛水器下潛過程中所處深度h增大，
∴受到的壓強(qiáng)變大．
（2）當(dāng)“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器下潛到5000m深處時，海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)：
p=ρ_水gh=1.03×10³kg/m³×10N/kg×5000m=5.15×10⁷Pa；
∵p=

F

S

∴觀察窗表面承受海水的壓力：
F=pS=5.15×10⁷Pa×300×10^-4m²=1.545×10⁶N；
（3）“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器的總體積為50m³，潛水器所受到的浮力是：
F_浮=ρ_海水gV_排=1.03×10³kg/m³×10N/kg×50m³=5.15×10⁵N．
故答案為：變大；5.15×10⁷Pa；1.545×10⁶；5.15×10⁵．

點(diǎn)評：（1）考查了學(xué)生對液體壓強(qiáng)公式、阿基米德原理和物體浮沉條件的掌握和運(yùn)用，知道潛水器自身體積不變（排開水的體積不變、受浮力不變）是本題的關(guān)鍵．
（2）熟練掌握壓強(qiáng)和浮力的計算公式是解決計算部分的關(guān)鍵，數(shù)據(jù)計算過程中要認(rèn)真仔細(xì)．