我國首臺(tái)自行設(shè)計(jì)、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(jì)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(shí),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(shí)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(shí)刻“蛟龍?zhí)枴迸砰_水的體積(不考慮水的阻力).
【答案】分析:(1)由液體壓強(qiáng)公式p=ρgh求出海水的壓強(qiáng).
(2)設(shè)在t1、t2時(shí)刻起重裝置對(duì)探測(cè)器的拉力分別為F1、F2,探測(cè)器的速度為v,在t1、t2時(shí)刻,對(duì)探測(cè)器進(jìn)行受力分析,得出F1和F2的大小,而P2=2P1,據(jù)此求出t1時(shí)刻受到的浮力,再根據(jù)阿基米德原理求t1時(shí)刻“蛟龍?zhí)枴钡呐潘w積.
解答: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t1、t2時(shí)刻起重裝置對(duì)探測(cè)器的拉力分別為F1、F2,探測(cè)器的速度為v,
t1時(shí)刻,探測(cè)器:F1+F=mg,可得F1=mg-F
t2時(shí)刻,探測(cè)器:F2=mg,
由題知,P2=2P1
即:F2v=2F1v,
∴F2=2F1,
∴mg=2(mg-F
F=mg=×2.2×104kg×10N/kg=1.1×105N,
∵F=ρVg,
∴V===11m3
答:(1)當(dāng)“蛟龍?zhí)枴毕聺摰竭_(dá)7000m深度時(shí),受到海水的壓強(qiáng)是7×107Pa;
(2)t1時(shí)刻“蛟龍?zhí)枴迸砰_水的體積是11m3
點(diǎn)評(píng):本題考查了液體壓強(qiáng)公式和物體的漂浮條件的掌握和運(yùn)用,難點(diǎn)在第二問,對(duì)兩個(gè)時(shí)刻的探測(cè)器進(jìn)行受力分析得出兩個(gè)時(shí)刻的拉力大小是本題的關(guān)鍵.
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(2013?棗莊)我國首臺(tái)自行設(shè)計(jì)、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(jì)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):

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