Question

如圖是我國自行設計體積約為50m3的“蛟龍號”深海載人潛水器．結合所學知識回答以下問題：（已知海水的密度為1.03×10³kg/m³）
①在“蛟龍號”從水面之上不斷下潛進入深海時，它受到海水產生的壓強和浮力的大小如何變化？
②當它下潛到3000米深度處，求潛水器受到的浮力F_浮．

Answer 1

解：
①在“蛟龍號”從水面之上不斷下潛進入深海時，海水密度不變，所處深度不斷增大，由公式p=ρgh知：受到海水的壓強不斷增大；
潛水器排開海水的體積先增大后不變，由公式F_浮=ρ_液gV_排知：浮力先變大后不變；
②當潛水器下潛到3000m深度時，受到的浮力為F_浮=ρ_液gV_排=1.03×10³kg/m³×9.8N/kg×50m³=5.047×10⁵N．
答：①潛水器受到海水產生的壓強不斷變大；浮力的大小先變大后不變；
②潛水器受到的浮力為5.15×10⁵N．
分析：①液體的壓強與液體的密度和深度有關，變化規律用公式p=ρgh分析；液體對物體的浮力與液體是密度和物體排開液體的體積有關，浮力大小用公式F_浮=ρ_液gV_排比較．
②潛水器在海平面以下，所以排開水是體積等于潛水器的體積；已知海水的密度和排開海水的體積，利用公式F_浮=ρ_液gV_排計算潛水器受到的浮力．
點評：此題考查了液體壓強的計算和阿基米德原理的應用，明確壓強和浮力的影響因素，是正確解答此類問題的關鍵．