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如圖,2012年6月3日我國自主研制的載人潛水器“蛟龍號”由母船向陽紅09號大型海洋考船搭載,前往深海進行7000米深淺實驗.向陽紅09號的排水量為4500噸.
(1)滿載航行時它受到的浮力為多少N?
(2)當它順利達到實驗下潛深度7000米時受到的壓強為多少?
(3)此時蛟龍號將面臨高壓低溫挑戰,為此你認為需要哪些特殊的設計?(g=10N/kg、海水的密度近似取ρ=1.0×103 kg/m3、不考慮大氣壓影響).

解:
(1)滿載航行時它受到的浮力:
F=G=mg=4.5×106kg×10N/kg=4.5×107N;
(2)潛水器受到海水的壓強為:
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7000m=7×107Pa;
(3)可以改變外殼,使之具有一定的彈性(能保證人的安全),然后有個特別的吸水裝置,與外界的高壓一同對外殼進行周期性擠壓,讓艙內的空氣體積變化,使之轉化為熱能,為研究人員供熱.
答:(1)滿載航行時它受到的浮力為4.5×107N;
(2)當它順利達到實驗下潛深度7000米時受到的壓強為7×107Pa;
(3)此時蛟龍號將面臨高壓低溫挑戰,為此可以改變外殼,然后有個特別的吸水裝置,為研究人員供熱.
分析:(1)已知向陽紅09號的排水量,即滿載時排開海水的質量,根據F=G=mg求出它所受到的浮力;
(2)已知海水的密度和浸沒的深度,根據p=ρgh求出受到海水的壓強;
(3)可以從增加外殼的彈性和提高溫度的角度來分析.
點評:本題考查了物體所受浮力和壓強的計算,FgV和p=ρgh這兩個公式一直是學生容易混淆,易錯的知識,所以要注意理解和掌握.
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(1)滿載航行時它受到的浮力為多少N?
(2)當它順利達到實驗下潛深度7000米時受到的壓強為多少?
(3)此時蛟龍號將面臨高壓低溫挑戰,為此你認為需要哪些特殊的設計?(g=10N/kg、海水的密度近似取ρ=1.0×103 kg/m3、不考慮大氣壓影響).

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