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2011年7月28日上午12點15分,“蛟龍號”載人潛水器在東太平洋完成第三次下潛科學考察與試驗任務,最大下潛深度達到5 188m,載人潛水器在水下多次進行坐底,并且開展了海底地形地貌測量和取樣作業,獲得了近底精細地形資料.“蛟龍號”載人潛水器實現5000m級水深的突破,表明了中國有能力到達占全球面積70%的海洋深處進行探索.如圖所示,它的長、寬、高分別是8.2m、3.0m與3.4m 空重不超過22t,最大荷載是240kg.(g取10N/kg)求:
(1)“蛟龍號”載人潛水器最大下潛深度達到5188m時受到的海水對它的壓強是多少?(ρ海水=1.03×103kg/m3
(2)“蛟龍號”載人潛水器完全潛入水下時受到的浮力是多少?
(3)“蛟龍號”載人潛水器是怎樣實現下潛和上浮的?

【答案】分析:(1)已知海水的密度和潛水器下潛到的深度,利用P=ρgh計算受到的壓強;
(2)已知潛水器的長、寬、高,可以得到其體積,也就是排開海水的體積,利用FgV就能得到浮力;
(3)物體在液體中的浮沉,決定于物重和浮力的大小關系:物重大于浮力,下沉;物重等于浮力,懸浮;物重小于浮力,上浮.
解答:解:
(1)潛水器受到海水的壓強為
P=ρ海水gh=1.03×103 kg/m3×10N/kg×5188m=5.34×107 Pa
(2)潛水器下潛時受到海水的浮力為
F海水gV=1.03×103 kg/m3×10N/kg×8.2×3.0×3.4 m3=8.61×105N
(3)潛水器浸沒在水中時,排開水的體積一定,也就是所受浮力一定,要上浮或下潛,只能改變重力.所以,在潛水器內部有一個水艙,通過對它的水艙進行吸、排水來改變自身重,從而實現下潛、上浮和懸停.
答:
(1)潛水器受到的壓強為5.34×107Pa;
(2)潛水器受到的浮力為8.61×105N;
(3)“蛟龍號”通過對它的水艙進行吸、排水來改變自身重量,從而實現下潛、上浮和懸停.
點評:本題綜合考查學生對液體壓強計算及浮力計算的力學綜合問題.只要熟練掌握液體壓強計算公式P=ρgh和浮力計算的基本公式FgV就能夠解決.
練習冊系列答案
相關習題

科目:初中物理 來源: 題型:

(2012?武漢模擬)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
0.7
0.7
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
5.34×107
5.34×107
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
2.2×105
2.2×105
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
大于
大于
它減小的浮力,潛水器開始上浮.
(ρ海水=1.03×103kg/m3,g=10N/kg)

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科目:初中物理 來源: 題型:

(2012?廣西)據報道,2011年7月28日,我國自行研究的“蛟龍號”載人潛水器成功完成第三次下潛科學考察與試驗任務,最大下潛深度達到5188m.“蛟龍號”載人潛水器實現5000m級水深的突破,標志著我國成為世界上少數掌握大深度載人深潛技術的國家.潛水器下潛越深,受到的海水對它的壓強越
;在海面下5000m深處它受到海水的壓強是
5×107
5×107
Pa.(海水密度取1×103kg/m3,g=10N/kg)

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科目:初中物理 來源: 題型:

(2012?鹽城)2011年7月28日,我國研制的“蛟龍”號載人潛水器下潛深度達到了5188m.在下潛過程中,“蛟龍”號受到海水對它的壓強不斷
變大
變大
(變大/變小/不變),因此,應該選擇硬度更
高(大)
高(大)
的材料制作艙壁.

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科目:初中物理 來源: 題型:

(2012?翔安區質檢)2011年7月28日,“蛟龍”號載人潛水器完成最大下潛實驗,下潛深度達5188m,創造了中國載人深潛新歷史.當潛水器完全浸入水中后,在下潛過程中所受水的(  )

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科目:初中物理 來源: 題型:

(2012?濱州)2011年7月28日,我國研制的深海載人潛水器“蛟龍號”成功下潛至5188米水深處,這標志著中國已經進入全球“載人深潛技術”先行國家行列.“蛟龍號”潛水器浸沒后,在下潛過程中受到海水的壓強和浮力(  )

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