Question

16．2014年4月14日，為了尋找馬航失聯(lián)飛機，動用了“藍鰭金槍魚”潛水器，當它從水深260m處下潛至332m水域，用時10s，為了尋找目標，潛水器不再下潛，在此深度水域展開搜尋．已知潛水器體積為1m³（ρ_海水=1.0×10³kg/m³）
求：（1）潛水器下潛的速度；
（2）潛水器在332m深水域的重力；
（3）若潛水器觀察窗口面積為S，當下潛深度為h時，求觀察窗口受到海水的壓力．（用字母ρ、g、h、S表示）

Answer 1

分析 （1）先求出潛水器下潛的深度，在根據(jù)v=$\frac{s}{t}$計算下潛的速度；
（2）根據(jù)物體的浮沉條件可得，懸浮時潛水器在332m深水域的重力等于潛水器所受到的浮力；
（3）知道潛水器所處的深度和海水的密度，根據(jù)p=ρgh求出在h米處受到的海水壓強；知道潛水器號受到的壓強和觀察窗口的面積，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出觀察窗口受到的海水壓力．

解答 解：（1）潛水器下潛的深度h=332m-260m=72m，所以潛水器下潛的速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{h}{t}$=$\frac{72m}{10m}$=7.2m/s；
（2）潛水器在332m深水域的重力等于潛水器所受到的浮力，
G=F_浮=ρ_海水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1m³=1.0×10⁴N；
（3）潛水器在h米處受到的海水壓強：
p=ρ_海水gh；
由p=$\frac{F}{S}$可得，觀察窗口受到的海水壓力：
F=pS=ρ_海水ghS．
答：（1）潛水器下潛的速度是7.2m/s；
（2）潛水器在332m深水域的重力是1.0×10⁴N；
（3）觀察窗口受到海水的壓力是ρ_海水ghS．

點評 本題考查了速度的計算、液體壓強公式和物體漂浮條件的應用，解答此題的關鍵是知道相關的計算公式．