Question

小明同學的爸爸是一名潛水員，暑假期間他隨爸爸參加一次水下考察活動，爸爸告訴他本次考察潛水的最大深度為150m，還告訴他穿耐壓低的潛水服比穿耐壓高的潛水服活動更方便，讓他幫爸爸選擇潛水服．小明同學發現有兩種潛水服，第一種最大耐壓為2×10⁶Pa，第二種最大耐壓為6×10⁶Pa．
（1）小明同學為爸爸選了哪一種？通過計算說明理由．
（2）爸爸帶好一切潛水設備后總質量為80kg，潛到水下后恰好能達到懸浮在水中的狀態．在爸爸用了10min從150m深處浮到水面的過程中，浮力對他所做的功及功率分別是多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）已知下潛深度，由壓強公式可求得壓強，得出應選潛水服；
（2）由物體的浮沉條件可求得浮力，由功的公式可求得浮力做的功，由功率公式即可求得功率．
解答：解：（1）潛水水中最大深度時的壓強：
P=ρgh=1×10³kg/m³×10N/Kg×150m=1.5×10⁶Pa
潛水員受到的最大壓強為P＜2×10⁶Pa，且穿耐壓低的潛水服活動方便
故應選用第一種最大耐壓值為2×10⁶Pa的潛水服；
（2）懸浮時F=G
F=G=mg=80kg×10N/kg=800N
浮力所做的功W=Fs=800N×150m=1.2×10⁵J
做功時間t=10min=600s
則浮力做功的功率P==．
答：（1）選用第一種潛水服，因第一種潛水服能保證安全且行動方便；
（2）浮力做的功為1.2×10⁵J，浮力做功的功率為200W．
點評：本題考查物體知識在生活中的應用，此類題型為常見題型應重點把握．