Question

15．據(jù)《人民日?qǐng)?bào)》悉，2012年6月3日，遠(yuǎn)洋科學(xué)考察船“向陽(yáng)紅09”，在搭載“蛟龍”號(hào)潛水器和數(shù)十名科 學(xué)工作者后，駛向太平洋的馬里亞納海溝，挑戰(zhàn)7000m的深潛記錄，如圖．（海水密度取1.0×10³kg/m³，g取10N/kg）
（1）“蛟龍”號(hào)潛水器的質(zhì)量約為2.2×10⁴kg，它受到的重力大約是多少牛頓？
（2）當(dāng)“蛟龍”號(hào)排開海水的體積為30m³時(shí)，受到的浮力多大？
（3）當(dāng)“蛟龍”號(hào)下潛至5000m深度時(shí)，其殼體受到海水的壓強(qiáng)多大？

Answer 1

分析 （1）已知質(zhì)量根據(jù)G=mg求出它所受到的重力；
（2）已知潛水器排開海水的體積，根據(jù)阿基米德原理計(jì)算海水的浮力；
（3）已知海水的密度和潛水器下潛到的深度，利用P=ρgh計(jì)算受到的海水壓強(qiáng)．

解答 解：
（1）潛水器的重力：G=mg=2.2×10⁴kg×10N/kg=2.2×10⁵N；
（2）浮力大小為：F_浮=ρ水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×30m³=3×10⁵N；
（3）潛水器受到海水的壓強(qiáng)為P=ρ_海水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×5000m=5×10⁷Pa．
答：（1）“蛟龍”號(hào)潛水器的質(zhì)量約為2.2×10⁴kg，它受到的重力大約是2.2×10⁵N；
（2）當(dāng)“蛟龍”號(hào)排開海水的體積為30m³時(shí)，受到的浮力為3×10⁵N；
（3）當(dāng)“蛟龍”號(hào)下潛至5000m深度時(shí)，其殼體受到海水的壓強(qiáng)為5×10⁷Pa．

點(diǎn)評(píng) 本題以“蛟龍?zhí)枴睗撍�器潛水為背景考查了重力的�?jì)算、液體壓強(qiáng)的計(jì)算、浮力的計(jì)算，是一道中檔題．F_浮=ρ_水gV_排和p=ρ_水gh這兩個(gè)公式一直是學(xué)生容易混淆，易錯(cuò)的知識(shí)，所以要注意理解和掌握．