Question

7．如圖所示是我國自主研制的“蛟龍號”載人潛水器，它可達到的最大潛水深度為7km，具有無動力下潛上浮先進技術，具有近底自動航行和懸停定位燈多項先進功能．其中“深海潛水器無動力下潛上浮技術”主要是在潛水器兩側配備4塊壓載鐵，重量可以根據不同深度與要求調整．1標準大氣壓近似取ρ₀=1.0×10⁵Pa，海水密度近似取ρ=1.0×10³kg/m³，下列說法正確的是（　　）

• A． 水下7km處的壓強相當于70個大氣壓
• B． 若潛水器最快下潛的速度是42m/min，則到達7km海底需要4h
• C． 潛水器在水面下處于懸停時，它在豎直方向上受到的重力與浮力是一對平衡力
• D． 深海潛水器和一般潛艇都是采用拋棄壓載鐵的辦法實現上浮的

Answer 1

分析 （1）根據液體壓強的計算公式p=ρ_液gh就可以計算出水下7km處的壓強，再結合1個標準大氣壓的大小計算出相當于幾個大氣壓；
（2）根據速度的計算公式v=$\frac{s}{t}$的變形公式t=$\frac{s}{v}$就可以計算出潛水艇下潛的時間；
（3）潛水器在水下懸浮，受到的重力和浮力大小相等；
（4）潛水器是靠改變自身的重力來改變它在水中的上浮和下潛的．

解答 解：A、水下7km處的壓強為p=ρ_液gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×7000m=7×10⁷Pa，
1個標準大氣壓約為p₀=1.0×10⁵Pa，此處水的壓強相當于$\frac{7×1{0}^{7}Pa}{1.0×1{0}^{5}Pa}$=700個標準大氣壓，故A錯誤；
B、潛水器最快下潛的速度是42m/min，根據v=$\frac{s}{t}$可得，到達7km海底需要t=$\frac{s}{v}$=$\frac{7000m}{42m/min}$=$\frac{500}{3}$min≈2.8h，故B錯誤；
C、潛水器在水面下處于懸停時，它在豎直方向上受到的重力與浮力大小相等、方向相反、作用在同一直線上，是一對平衡力，故C正確；
D、深海潛水器采用拋棄壓載鐵的辦法實現上浮，而潛艇使用壓縮空氣把水艙中的海水逼出去達到上浮的目的，故D錯誤．
故選C．

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．