在实现登月“访吴刚、会嫦娥”千年夙愿的同时,科学工作者一直在追寻着下海“闯龙宫、见龙王”的梦想.2011年7月,我国首台自主设计、自主集成的载人潜水器“蛟龙”号(如图

发布时间:2020-08-05 21:02:48

在实现登月“访吴刚、会嫦娥”千年夙愿的同时,科学工作者一直在追寻着下海“闯龙宫、见龙王”的梦想.2011年7月,我国首台自主设计、自主集成的载人潜水器“蛟龙”号(如图所示,其主要技术参数如下表),在经过布放、下潜、上浮、回收等一系列操作后,顺利完成5000m级海试任务.2012年6月3日赴马里亚纳海沟向7000m级发起冲击,“上九天揽月、下五洋捉鳖”成为现实.试问:

(1)运用你学过的知识说明,潜水器“下五洋”最大的困难是什么?
(2)根据表中提供的信息,计算设计制造时,“蛟龙”号至少承受的压强是多大?
(3)粗略计算“蛟龙”号处于海水中悬浮状态时,受到浮力的大小?(海水的密度取1.0×103kg/m3,取g为10N/kg)

网友回答

解:(1)因为潜水器要到深海处,而深海处的海水压强非常巨大,所以潜水器的外壳必须能够承受所处位置处的海水所产生的压力.潜水器“下五洋”最大的困难是克服深海水产生的巨大压强.
(2)根据表中提供的信息可知,“蛟龙”号至少要承受7000m海水深处所产生的压强.
由液体压强公式得“蛟龙”号至少承受的压强P=ρ海水hg=1.0×103kg/m3×7000m×10N/kg=7×107Pa.
答:“蛟龙”号至少承受的压强是7×107Pa.
(3)根据表中提供的数据可知,“蛟龙”号的体积V=8.2m×3.0m×3.4m=83.64m3,
∴“蛟龙”号排开海水的体积V排=V=83.64m3,
∴“蛟龙”号受到的浮力F浮=ρ海水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×83.64m3=8.36×105?N.
答:“蛟龙”号受到的浮力为8.36×105?N.

解析分析:(1)根据公式P=ρgh可知,液体的压强随深度的增加而增大.
(2)已知最大下潜深度,由液体压强公式P=ρgh求产生的压强.
(3)由技术参数可得“蛟龙号”的体积,即排开海水的体积,利用阿基米德原理可求出它受到的浮力.

点评:本题考查了学生对液体压强公式和阿基米德原理公式的掌握和运用,抓住下潜时深度变大、排开水的体积不变分析是本题的关键.
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