Question

如圖所示“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器2012年6月3日赴馬里亞納海溝區(qū)域執(zhí)行7.0×10³m級海試任務(wù)．96名參試隊員將挑戰(zhàn)世界載人深潛的歷史新紀(jì)錄．求：（海水密度近似取ρ=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg）
（1）如果“蛟龍?zhí)枴毕聺摰?km的海底用時3.5h，“蛟龍?zhí)枴毕聺摃r的平均速度是多少km/h？
（2）“蛟龍?zhí)枴毕聺摰?.0×10³m深的海底世界時，海水對“蛟龍?zhí)枴蓖鈿さ膲簭娛嵌啻�？潛水器的一個攝像觀察玻璃窗口的面積約為2.0×10^-2m²，則海水對該觀察玻璃窗口的壓力是多大？
（3）若勻速下潛的“蛟龍?zhí)枴睗撍�器總質(zhì)量為3.0×10⁴kg，當(dāng)它從水面下潛到7.0×10³m深處，“蛟龍?zhí)枴睗撍�器所受重力做的功是多少�?br />

Answer 1

【答案】分析：（1）已知下潛到7km的海底用時3.5h，利用速度公式即可求解．
（2）根據(jù)P=ρgh求出7km深海水的壓強，再由P=的公式變形求得海水對窗口的壓力
（3）已知潛水器總質(zhì)量，利用G=mg可求得其重力，再利用W=Gh可求得潛水器重力做的功．
解答：解：（1）下潛平均速度
υ===2km/h；
（2）7km深海水的壓強：
P=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×7.0×10³m=7.0×10⁷Pa，
由P=得海水對窗口的壓力：
F=PS=7.0×10⁷Pa×2.0×10^-2m²=1.4×10⁶N；
（3）G=mg=3.0×10⁴kg×10N/kg=3.0×10⁵N，
潛水器重力做的功：
W=Gh=3.0×10⁵N×7.0×10³m=2.1×10⁹J．
答：（1）“蛟龍?zhí)枴毕聺摃r的平均速度是2km/h；
（2）海水對該觀察玻璃窗口的壓力是1.4×10⁶N；
（3）“蛟龍?zhí)枴睗撍�器所受重力做的功�?.1×10⁹J．
點評：本題以“蛟龍?zhí)枴睗撍�器潛水為背景考查了求：平均速度、海水壓強、海水對觀察孔的壓力、功的計算，考查的點較多，是一道中檔題，關(guān)鍵是公式變形的靈活應(yīng)用．