Question

【題目】我國自主研發(fā)的“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器（如圖甲）多次下潛到7000m海底，深海潛水器是用增加和拋棄壓載鐵的辦法來改變所受重力來實(shí)現(xiàn)浮沉．

（1）若“蛟龍?zhí)枴钡竭_(dá)7000m深的海底世界，海水對“蛟龍?zhí)枴蓖鈿さ膲簭?qiáng)約為7×107Pa，則潛水器的一個(gè)面積為300 cm2觀測孔受到海水的壓力約為多大______________？

（2）正在水中勻速直線下潛的“蛟龍?zhí)枴睗撍�器的總質(zhì)量為22t，在水中拋棄4000N的重物后潛水器以同樣的速度勻速直線上浮，潛水艇的外殼及體積不發(fā)生改變，所受海水的阻力不變，請你估算潛水器的體積約為多大_________ ？（海水的密度近似取1.0×103kg/m3，g=10N/kg）．

（3）如圖乙為某專業(yè)區(qū)內(nèi)海水的密度σ（單位體積內(nèi)含鹽量）隨海水垂直深度h變化的圖線，海水密度的垂直分布主要是由鹽度決定，其他因素的影響可忽略。裝載著潛水器的輪船在作業(yè)區(qū)域，將潛水器用鋼纜吊起浸沒水中懸停在水中時(shí)，松開鋼纜，潛水器剛好勻速下沉，則下沉過程中，潛水器速度最大位置為________（選填“A”“B”“C”“D”），此位置潛水器受到的力是________（選填“平衡力”“非平衡力”）．

Answer 1

【答案】 2.1×106N 21.8 m3 C 平衡力

【解析】解：（1）由可得，觀測孔受到海水的壓力F=PS=7×107Pa×300×10-4m2=2.1×106N。

（2）“蛟龍?zhí)?/span>”勻速下潛時(shí)，所受浮力和重力是平衡力，F浮=G潛-G拋，即：ρgV=m潛g-G拋，則潛水器的體積.

（3）由圖可知，潛水器用鋼纜吊起浸沒水中懸停在水中時(shí)，松開鋼纜，潛水器剛好勻速下沉，此時(shí)受到水的阻力而速度減小，C點(diǎn)時(shí)的海水的密度與A點(diǎn)相同，即又做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)速度最大，此位置潛水器作勻速直線運(yùn)動(dòng)，受到平衡力的作用。