Question

2011年7月28日，我國首臺自主設計、自主集成的“蛟龍號”載人潛水器創造了5188m的我國載人深潛新紀錄．
（1）潛水器下潛得較快時，10min下潛了420m，這段時間內潛水器下潛的平均速度為______m/s．
（2）此次試驗到達最大下潛深度時，潛水器受到海水的壓強約為______Pa．
（3）質量約為22t的“蛟龍號”潛水器勻速下潛時，受到的浮力約為______N．到達最大下潛深度時，潛水器拋棄壓載鐵，潛水器減小的重力______它減小的浮力，潛水器開始上浮．
（ρ_海水=1.03×10³kg/m³，g=10N/kg）

Answer 1

【答案】分析：（1）知道下潛深度和所用時間，利用速度公式求潛水器下潛平均速度；
（2）知道“蛟龍號”下潛最大深度，利用液體壓強公式求海水對“蛟龍號”外殼的壓強；
（3）由于“蛟龍號”勻速下潛，受到的浮力等于潛水器重；
壓載鐵的重力大于受到的浮力，勻速下潛的“蛟龍號“拋掉壓載鐵后，潛水器所受重力的減小大于浮力的減小，故潛水器所受浮力大于重力，潛水器開始上浮．
解答：解：
（1）潛水器下潛平均速度：
v===0.7m/s；
（2）“蛟龍號”到達h=5188m深的海底時，海水對“蛟龍號”外殼的壓強：
p=ρgh=1.03×10³kg/m³×10N/kg×5188m≈5.34×10⁷Pa；
（3）∵“蛟龍號”勻速下潛時，
∴F_浮=G=mg=22×10³kg×10N/kg=2.2×10⁵N；
當拋掉壓載鐵后，潛水器所受重力的減小大于浮力的減小，使潛水器所受浮力大于重力，潛水器開始上浮．
故答案為：（1）0.7；（2）5.34×10⁷； （3）2.2×10⁵；大于．
點評：本題以“蛟龍號”潛水器潛水為背景考查了求平均速度、海水壓強、浮力的計算，判斷潛水器的運動狀態，考查的點較多，屬于難題．