Question

20．閱讀短文，回答問題：
海水躍層也稱“躍變層”．它是指海水中某水文要素在豎直方向上出現(xiàn)突變或不連續(xù)劇變的水層，表明上下層海水性質(zhì)不同，躍層的厚薄和距海面的深淺，隨海區(qū)的地理和氣象條件變化．
如果海水躍層是上層密度大、下層密度小的狀態(tài)，形成負(fù)密度梯度躍變層，被稱為“海中斷崖”．潛艇在水下航行中，如突遭海中斷崖，急劇掉向海底，稱為“掉深”，大多數(shù)常規(guī)潛艇的有效潛深為300m，潛艇不受控制地掉到安全潛深以下時，會被巨大的海水壓力破壞，造成失事．
372潛艇一次遠(yuǎn)航戰(zhàn)備巡邏，當(dāng)時海區(qū)情況比較復(fù)雜，以前也碰見“掉深”的情況，但這次潛艇掉的又快又深，潛艇的主機(jī)艙管路發(fā)生破損，艇長王紅理瞬間條件反射式發(fā)出命令：“損管警報！向所有水柜供氣！”．不到10秒鐘，應(yīng)急供氣閥門打開，所有水柜開始供氣；1分鐘內(nèi)，上百個閥門關(guān)閉，數(shù)十種電氣設(shè)備關(guān)閉；2分鐘后，全艇各艙室封艙完畢．但“掉深”依然繼續(xù)．3分鐘后，掉深終于停止，深度計開始緩慢回升．372潛艇闖過鬼門關(guān)，靠的是及時準(zhǔn)確的命令，也靠著全艇幾十名官兵超水平的配合．
2014年9月2日下午，中央軍委給王紅理、海軍給372潛艇記一等功，慶功大會在南海艦隊(duì)某潛艇支隊(duì)禮堂舉行．中央軍委和海軍的通令，分別給王紅理和372潛艇頒發(fā)了獎?wù)伦C書、獎狀．
（1）海水中某水文要素在豎直方向上出現(xiàn)突變或不連續(xù)劇變的水層，我們稱之為躍變層．
（2）300m深處潛艇受到海水的壓強(qiáng)約為3×10⁶Pa．（海水密度近似水的密度，g取10N/kg）
（3）海中斷崖的海水密度變化會造成潛艇受到的浮力減小（選填：“增大”或“減小”），進(jìn)而急劇掉向海底．
（4）“向所有的水柜供氣”的目的是減小潛艇的重力．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)材料中“躍變層”的定義分析；
（2）根據(jù)p=ρgh可求得300m深處潛艇受到海水的壓強(qiáng)；
（3）根據(jù)如果海水躍層是上層密度大、下層密度小的狀態(tài)，形成負(fù)密度梯度躍變層，被稱為“海中斷崖”．結(jié)合F_浮=ρgV_排可得出結(jié)論；
（4）當(dāng)主水柜排空海水，潛艇獲得預(yù)備浮力，此時潛艇上浮到海面上．
當(dāng)主水柜注入海水，潛艇失去預(yù)備浮力，此時潛艇下潛到水下．

解答 解：（1）由材料可知，海水中某水文要素在豎直方向上出現(xiàn)突變或不連續(xù)劇變的水層，我們稱之為躍變層；
（2）300m深處潛艇受到海水的壓強(qiáng)p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×300m=3×10⁶Pa．
（3）根據(jù)“海中斷崖”現(xiàn)象可知，海水躍層是上層密度大、下層密度小，因此由F_浮=ρgV_排可知，海中斷崖的海水密度變化會造成潛艇受到的浮力減小．
（4）向所有的水柜供氣”的目的是減小潛艇的重力，使?jié)撏Э焖偕细。?br />故答案為：（1）躍變層；（2）3×10⁶；（3）減小；（4）減小潛艇的重力．

點(diǎn)評 此題涉及到液體壓強(qiáng)的計算，阿基米德原理的應(yīng)用，物體浮沉條件的應(yīng)用等多個知識點(diǎn)，是一道綜合性較強(qiáng)的題目．