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  • 如圖是我國第一臺自行設(shè)計、自主集成一研制的“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器.2010年8月26日,“蛟龍?zhí)枴币淹瓿上聺撋疃?759m的深海潛試,這標志著中國已成為世界上第五個掌握3500m以上大深度載

    如圖是我國第一臺自行設(shè)計、自主集成一研制的“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器.2010年8月26日,“蛟龍?zhí)枴币淹瓿上聺撋疃?759m的深海潛試,這標志著中國已成為世界上第五個掌握3500m以上大深度載人深潛技術(shù)的國家.據(jù)悉,“蛟龍?zhí)枴钡募夹g(shù)改進及5000-7000m深海潛試課題實施方案已通過專家論證,不久,“蛟龍?zhí)枴睂⑻魬?zhàn)目前世界載人深潛新紀錄.

    ①已知“蛟龍?zhí)枴毕聺摰?759m的海底用時約102分鐘,求“蛟龍?zhí)枴毕聺摃r的平均速度約為多少米/分鐘?(保留到整數(shù))
    ②若“蛟龍?zhí)枴钡竭_7000m深的海底世界時,海水對“蛟龍?zhí)枴蓖鈿さ膲簭娂s為多大?如果潛水器的一個觀測孔的面積約為300cm2,則海水對該觀測孔的壓力約為多大?(海水密度近似取ρ=1.0×103kg/m3,g=10N/kg,下同)
    ③若正在水下勻速下潛的“蛟龍?zhí)枴睗撍鞯目傎|(zhì)量為22噸,請你由此估算潛水器的體積約為多大?
    ④在需要緊急上浮時,潛水器可以拋掉隨身攜帶的壓載鐵.試分析勻速下潛的“蛟龍?zhí)枴睗撍鲯伒魤狠d鐵后在水中的運動情況.
    物理人氣:625 ℃時間:2019-12-13 20:17:51
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)“蛟龍?zhí)枴弊鯯=3759m下潛,所用時間t=102min,平均速度約為
    .
    v
    =
    S
    t
    =
    3759m
    102min
    ≈37 m/min.
    (2)“蛟龍?zhí)枴钡竭_h=7000m深的海底時,海水密度ρ=1.0×103kg/m3,海水對“蛟龍?zhí)枴蓖鈿さ膲簭娂s為
    P=ρgh=1.0×103kg/m3×10 N/kg×7000 m=7×107Pa.觀察孔的面積S面積=300cm2=0.03m2,
    故海水對觀測孔的壓力約為F=PS面積=7×107Pa×0.03m2=2.1×106N.
    (3)“蛟龍?zhí)枴眲蛩傧聺摃r,所受浮力和重力是平衡力,有F=G,即:ρ gV=mg,
    解得潛水器的體積V=
    m
    ρ
    =
    22×103kg
    1×103kg/m3
    =22m3
    (4)勻速下潛的“蛟龍?zhí)枴皰伒魤狠d鐵后,潛水器所受重力的減小遠大于浮力的減小,故潛水器所受浮力大于重力,潛水器所受合力方向豎直向上,潛水器所受合分不再為零;因潛水器所受合力方向向上,而潛水器拋掉壓載鐵前是勻速下潛,故潛水器拋掉壓載鐵后,先是減速下潛;當(dāng)潛水器下潛到速度減為零后,就又會反向加速上升.
    答:(1)平均速度是37 m/min.(2)壓強約為7×107Pa,對該觀測孔的壓力約為2.1×106N.
    (3)潛水器的體積約為22m3.(4)潛水器拋掉壓載鐵后先向下減速下降,然后加速上升.
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