Question

（2014•東營）“蛟龍號”創造了“中國深度”﹣﹣下潛7062m．今年“蛟龍號”將遠赴印度洋探索2700m深處活火山的奧秘．已知：海水密度ρ═1.03×103kg/m3，聲音在海水中的傳播速度是1500m/s，取g=10N/kg．問：

（1）“蛟龍號”下潛到2700m深度時受到的海水的壓強是多少？

（2）電磁波傳播速度大，但是在海水中的傳輸距離是短．母船與“蛟龍號”信息傳遞要借助于聲吶．在2700m深處的“蛟龍號”收到正上方母船的指令需要多長時間？

（3）“蛟龍號”到達海底扔掉部分配重后，排開的水所受的重力是5×103N，它受到的浮力是多少？

（4）任務完成后，起重機把重2.2×105N的“蛟龍號”吊到母船上，起重機滑輪裝置原理如圖乙，在滑輪裝置作用下，“蛟龍號”離開水面后緩慢豎直上升10m后到達甲板，繩子自由端的拉力為68750N，移動的距離是40m，則滑輪裝置的機械效率是多少？

（5）你認為“蛟龍號”面臨的主要技術難題是什么（答出一條即可）？

 

 

Answer 1

考點：

液體的壓強的計算；浮力大小的計算；回聲測距離的應用；滑輪（組）的機械效率．
專題：	其他綜合題．
分析：	（1）知道蛟龍號下潛的深度，根據p=ρgh求出殼體受到海水的壓強； （2）知道蛟龍號下潛的深度和海水中的聲速，根據v=求出“蛟龍號”收到正上方母船的指令需要的時間． （3）由阿基米德原理可知，物體受到的浮力等于其排開液體的重力． （4）對于已經組裝好的滑輪組，根據η=×100%=×100%=×100%=×100%求出滑輪裝置的機械效率． （5）隨著下潛深度的增大，壓強會越來越大，溫度會越來越低．
解答：	解：（1）蛟龍號殼體受到海水的壓強：p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×2700m≈2.78×107Pa； （2）由v=可得，“蛟龍號”收到正上方母船的指令需要的時間：t===1.8s； （3）“蛟龍”號受到的浮力等于它排開海水的重力：F浮=G=5×103N； （4）∵滑輪組承擔物體重力的繩子股數：n===4， ∴滑輪裝置的機械效率：η=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%=80%； （5）隨著下潛深度的增大，壓強會越來越大，溫度會越來越低，所以下潛至深海需要克服的技術難題是：低溫和壓強． 答：（1）受到的海水的壓強是2.78×107Pa； （2）收到正上方母船的指令需要1.8s； （3）蛟龍號受到的浮力是5×103N； （4）滑輪裝置的機械效率是80%； （5）“蛟龍號”面臨的主要技術難題是壓強．
點評：	本題以“蛟龍號”為載體綜合考查了液體壓強公式、速度公式、機械效率公式、阿基米德原理公式的理解和應用，有利于學生綜合能力的培養．