物理
2011年 7月26日上午，“蛟龙”号在第二次下潜试验中成功突破5000米水深大关，最大下潜深度达到5057米，创造了中国载人深潜新的历史．（1）当“蛟龙号”到达5000米的深海，潜水器上有一观测孔的面积约为300厘米2，此时海水对观测孔的压强约为5×107帕斯卡．求此时海水对该观测孔的压力约为多少牛？（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？（海水密度近为1.0×103千克/米3）（3）通过调整潜水器携带的压载铁数量，

2019-04-22

2011年 7月26日上午，“蛟龙”号在第二次下潜试验中成功突破5000米水深大关，最大下潜深度达到5057米，创造了中国载人深潜新的历史．
（1）当“蛟龙号”到达5000米的深海，潜水器上有一观测孔的面积约为300厘米2，此时海水对观测孔的压强约为5×107帕斯卡．求此时海水对该观测孔的压力约为多少牛？
（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？（海水密度近为1.0×103千克/米3）
（3）通过调整潜水器携带的压载铁数量，可以实现潜水器下沉、悬浮或上浮．若匀速下潜的“蛟龙号”潜水器抛掉压载铁后，潜水器在水中将如何运动？___．
优质解答
（1）海水对“蛟龙号”外壳的压强：
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5000m=5×107Pa，
由p=
F
S
可得，海水对该观测孔的压力F=pS=5×107Pa×0.03m2=1.5×106N；
（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：ρgV=m潜g，
解得潜水器的体积V=
m潜
ρ
=
22×103kg
1.0×103kg/m3
=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，潜水器所受合力不再为零；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）此时海水对该观测孔的压力约为1.5×106N；
（2）潜水器的体积约为22m3；
（3）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． （1）海水对“蛟龙号”外壳的压强：
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5000m=5×107Pa，
由p=
F
S
可得，海水对该观测孔的压力F=pS=5×107Pa×0.03m2=1.5×106N；
（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：ρgV=m潜g，
解得潜水器的体积V=
m潜
ρ
=
22×103kg
1.0×103kg/m3
=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，潜水器所受合力不再为零；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）此时海水对该观测孔的压力约为1.5×106N；
（2）潜水器的体积约为22m3；
（3）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．
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