Question

我國首臺自行設(shè)計、自主集成研制的“蛟龍?zhí)枴陛d人深潛器于2012年6月順利完成工作設(shè)計深度7000m的海試任務(wù)．（海水密度取ρ_海水=1.0×10³kg/m³，g取10N/kg）：

（1）當(dāng)“蛟龍?zhí)枴毕聺摰竭_(dá)7000m深度時，受到海水的壓強(qiáng)是多少？

（2）“蛟龍?zhí)枴蓖瓿珊Ｔ嚾蝿?wù)后，上浮最終漂浮在海面上，現(xiàn)在由起重裝置將其勻速豎直調(diào)離水面，起重機(jī)起吊拉力的功率隨時間的變化圖象如圖所示，圖中P₂=2P₁已知“蛟龍?zhí)枴钡目傎|(zhì)量為2.2×10⁴kg，求t₁時刻“蛟龍?zhí)枴迸砰_水的體積（不考慮水的阻力）．

Answer 1

 解：（1）海水的壓強(qiáng)p=ρ_海水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×7000m=7×10⁷Pa；

（2）設(shè)在t₁t₂時刻起重裝置對探測器的拉力分別為F₁F₂，探測器的速度為v，

t₁時刻，探測器：F₁+F_浮=mg，可得F₁=mg﹣F_浮，

t₂時刻，探測器：F₂=mg，

由題知，P₂=2P₁，

即：F₂v=2F₁v，

∴F₂=2F₁，

∴mg=2（mg﹣F_浮）

F_浮=mg=×2.2×10⁴kg×10N/kg=1.1×10⁵N，

∵F_浮=ρV_排g，

∴V_排===11m³

答：（1）當(dāng)“蛟龍?zhí)枴毕聺摰竭_(dá)7000m深度時，受到海水的壓強(qiáng)是7×10⁷Pa；

（2）t₁時刻“蛟龍?zhí)枴迸砰_水的體積是11m³