Question

5．2014年3月8日發(fā)生的“馬航失聯(lián)事件”舉世矚目，飛機(jī)上的黑匣子也成了人們談?wù)摰脑掝}，
（1）黑匣子應(yīng)采用抗壓能力強(qiáng)，熔點(diǎn)高的特殊材料制成．為了容易發(fā)現(xiàn)黑匣子，黑匣子的顏色應(yīng)設(shè)計(jì)成橙紅色．（選填“黑色”或“橙紅色“）
（2）黑匣子發(fā)出頻率為3.75×10⁴Hz的波在海水中的傳播速度大于它在空氣中的傳播速度，此波應(yīng)該為超聲波（選填“電磁波”或“超聲波”），它在1s時(shí)間里振動(dòng)3.75×10⁴次．
（3）體積為0.01m³的黑匣子落在海水下4000m深處，則它受到海水的壓強(qiáng)為4.12×10⁷Pa，受到的浮力為
103N，將它打撈到海面的過(guò)程中浮力做功為4.12×10⁵J．（海水深度為1.03×10³kg/m³）

Answer 1

分析 （1）為了讓飛機(jī)失事后“黑匣子”不被損毀，保存在黑匣子中的數(shù)據(jù)不丟失，黑匣子的材料應(yīng)該有熔點(diǎn)高、耐壓、耐沖擊振動(dòng)、耐海水浸泡、抗磁干擾等特點(diǎn)；
橙紅色由于波長(zhǎng)較長(zhǎng)，穿透空氣時(shí)形成的折射角小，在空氣中的直線傳播距離較遠(yuǎn)，在視網(wǎng)膜上成象的位置最深，給視覺(jué)以逼近的擴(kuò)張感，被稱為前進(jìn)色；
（2）聲音在水中的傳播速度比在空氣中的速度大；光（電磁波）在水中的傳播速度比在空氣中的傳播速度�。�1Hz是指1s內(nèi)振動(dòng)一次；
（3）已知海水的密度和潛水員所處的水深，根據(jù)p=ρgh可求黑匣子受到海水的壓強(qiáng)；
知道黑匣子的體積（浸沒(méi)水中排開(kāi)水的體積），利用阿基米德原理求受到海水的浮力；
知道所處深度（在浮力方向上移動(dòng)的距離），利用W=Fs求浮力做的功．

解答 解：（1）為了防止飛機(jī)發(fā)生爆炸及燃燒時(shí)毀壞黑匣子，黑匣子應(yīng)采取熔點(diǎn)高的材料制作；橙紅色的光傳播的距離較遠(yuǎn)，人眼對(duì)這種顏色也比較敏感，所以黑匣子應(yīng)該設(shè)計(jì)成橙紅色；
（2）聲波在海水中的傳播速度大于它在空氣中的傳播速度，而電磁波在水中的傳播速度小于空氣中的傳播速度，所以黑匣子發(fā)出的波為超聲波；頻率是物體1s內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)，頻率為3.75×10⁴Hz，則1s振動(dòng)3.75×10⁴次．
（3）黑匣子受到海水的壓強(qiáng)：
p=ρgh=1.03×10³kg/m³×10N/kg×4000m=4.12×10⁷Pa；
受到的浮力：
F_浮=ρgV_排=1.03×10³kg/m³×10N/kg×0.01m³=103N；
浮力做功：
W=Fs=F_浮h=103N×4000m=4.12×10⁵J．
故答案為：（1）高；橙紅色；（2）超聲波；3.75×10⁴；（3）4.12×10⁷；103；4.12×10⁵．

點(diǎn)評(píng) 此題借助飛機(jī)上的黑匣子，考查了超聲波的應(yīng)用、熔點(diǎn)特性、液體壓強(qiáng)的計(jì)算、浮力計(jì)算、功的計(jì)算等，本題綜合性很強(qiáng)，考查學(xué)生對(duì)聲音知識(shí)的綜合運(yùn)用能力．