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如图所示 是我国第一台自行设计 自主集成研制的“蛟龙号“载人潜水器.7月20

时间:2019-07-13 01:47:27

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如图所示 是我国第一台自行设计 自主集成研制的“蛟龙号“载人潜水器.7月20

问题补充:

如图所示,是我国第一台自行设计、自主集成研制的“蛟龙号“载人潜水器.7月20日,“蛟龙号“已完成下潜深度5052.4m的深海潜试.不久,“蛟龙号“将挑战目前世界载人深潜新纪录.(“蛟龙号“工作原理与潜水艇相同)

(1)若“蛟龙号“到达7000m深的海底世界时,海水对“蛟龙号“外壳的压强约为多大?如果潜水器的一个观测孔的面积约为300cm2,则海水对该观测孔的压力约为多大?(海水密度近似取1.0×103kg/m3,g=10N/kg,下同)

(2)若正在水下匀速下潜的“蛟龙号“潜水器的总质量为22吨,请你由此估算潜水器的体积约为多大?

(3)在需要紧急上浮时,潜水器可以抛掉随身携带的重物.试分析匀速下潜的“蛟龙号“潜水器抛掉重物后,潜水器在水中的运动情况.

答案:

解:(1)“蛟龙号”到达h=7000m深的海底时,海水密度ρ=1.0×103kg/m3,

海水对“蛟龙号”外壳的压强约为:

P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7000m=7×107Pa.

观察孔的面积S=300cm2=0.03m2,

故海水对观测孔的压力约为F=PS=7×107Pa×0.03m2=2.1×106N.

(2)“蛟龙号”匀速下潜时,所受浮力和重力是平衡力,有F浮=G潜,即:ρ gV=m潜g,

解得潜水器的体积V===22m3.

(3)匀速下潜的“蛟龙号“抛掉压载铁后,潜水器所受重力的减小远大于浮力的减小,故潜水器所受浮力大于重力,潜水器所受合力方向竖直向上,潜水器所受合分不再为零;因潜水器所受合力方向向上,而潜水器抛掉压载铁前是匀速下潜,故潜水器抛掉压载铁后,先是减速下潜;当潜水器下潜到速度减为零后,就又会反向加速上升.

答:(1)压强约为7×107Pa,对该观测孔的压力约为2.1×106N.

(2)潜水器的体积约为22m3.

(3)潜水器抛掉压载铁后先向下减速下降,当潜水器下潜到速度减为零后又加速上升.

解析分析:(1)由液体压强公式P=ρgh求压强,由F=PS求海水对观测孔的压力.

(3)对“蛟龙号”受力分析:“蛟龙号”匀速下潜时受到浮力和重力,二力平衡,大小相等.利用阿基米德原理和重力相等的条件可求出潜水器的体积.

(4)对“蛟龙号”受力分析:“蛟龙号”匀速下潜时受到浮力和重力,二力平衡,大小相等.抛掉随身携带的重物后,重力小于浮力,二力不再平衡,运动状态会发生改变.

点评:本题以“蛟龙号”潜水器潜水为背景考查了求:海水压强、海水对观察孔的压力、潜水器的体积,判断潜水器的运动状态,考查的点较多,是一道难题.

如图所示 是我国第一台自行设计 自主集成研制的“蛟龙号“载人潜水器.7月20日 “蛟龙号“已完成下潜深度5052.4m的深海潜试.不久 “蛟龙号“将挑战目前

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