Question

19．閱讀短文，回答問題：
潛水艇
潛水艇的艇體由雙層船殼構成，外層與海水接觸，為堅硬的耐壓殼．潛水艇在上浮和下潛時，其體積是一定的．
兩層船殼之間是水柜，從船頭到船尾有許多隔板，把水柜分成許多部分．如圖所示，每一部分都裝有一個接高壓空氣的閥門和兩個與海水相通的閥門：閥門1和閥門2，利用三個閥門關閉與打開的不同組合，就可以改變水柜中的水的多少，實現(xiàn)潛艇的上浮與下沉．打開高壓空氣閥門，向水柜內注入高壓空氣時，通過閥門將水柜內水排出，潛水艇上��；反之，關閉高壓空氣閥門，海水通過閥門流入水柜內，潛水艇則下潛．
我國自行設計和建造的“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器下潛到最深達7062m海底，創(chuàng)造了深潛水的世界紀錄．在這一深度，海水對潛水器1m²表面產生的壓力為7.3×10⁷N．
（1）假設海水密度不隨深度變化，潛水艇在上浮且未浮出水面過程中，受到水的浮力不變（變小/不變/變大）．
（2）“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器下潛到7062m海底時，水對其表面的壓強為7.3×10⁷Pa．
（3）使原來處于海底的潛水艇上浮是通過B．
A．增大潛水艇的浮力，使浮力大于重力
B．減小潛水艇的重力，使重力小于浮力
C．增大水柜內氣體的壓強，使浮力小于重力
D．減小水柜內氣體的壓強，使浮力大于重力
（4）請用所學知識解釋，為什么潛水器下潛的最大深度取決于外殼材料的耐壓性能．
答：潛水器下潛的深度越深，外殼材料受到的海水壓強越大．
（5）關于水柜的說法正確的是C．
A．向柜內注水時，應打開閥門1，關閉閥門2
B．向柜內注水時，應打開閥門2，關閉閥門1
C．向柜內注入高壓空氣時，應打開閥門2，關閉閥門1
D．向柜內注入高壓空氣時，應打開閥門1，關閉閥門2．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題意結合阿基米德原理分析；
（2）由題意，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求水對其表面的壓強；
（3）根據(jù)浮沉的條件結合題意確定正確選項；
（4）根據(jù)液體內部壓強隨深度的增加而增大分析回答；
（5）從防止高壓氣體舉出和液體內部壓強隨深度的增加而增大綜合分析．

解答 解：（1）因潛水艇在上浮和下潛時，其體積是一定的，根據(jù)阿基米德原理，潛水艇在上浮且未浮出水面過程中，受到水的浮力不變；
（2）“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器下潛到7062m海底時，根據(jù)海水對潛水器1m²表面產生的壓力為7.3×10⁷N．
水對其表面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{7.3×1{0}^{7}N}{1{m}^{2}}$=7.3×10⁷Pa；
（3）由題意知：打開高壓空氣閥門，向水柜內注入高壓空氣時，通過閥門將水柜內水排出，潛水艇上�。�
故原來處于海底的潛水艇上浮是通過減小潛水艇的重力，使重力小于浮力來實現(xiàn)的，選B；
（4）因液體內部壓強隨深度的增加而增大，故潛水器下潛的深度越深，外殼材料受到的海水壓強越大，故潛水器下潛的最大深度取決于外殼材料的耐壓性能；
（5）AB、向柜內注水時應關閉高壓空氣閥門，因液體內部壓強隨深度的增大而變大，再打開閥門1，關閉閥門2海水通過閥門1流入水柜內，故AB均錯誤；
CD、向柜內注入高壓空氣時，為防止高壓空氣溢出，故應關閉閥門1，打開閥門2，通過閥門2將水排出，故C正確、D錯誤．
故答案為：（1）不變；
（2）7.3×10⁷；
（3）B；
（4）潛水器下潛的深度越深，外殼材料受到的海水壓強越大；
（5）C．

點評 本題考查物體的浮沉條件、液體內部壓強的規(guī)律、壓強的計算等知識，關鍵是從題干中獲取有效的信息．