Question

7．深海探測器利用“深海潛水器無動力下潛上浮技術(shù)”，其兩側(cè)配備多塊相同的壓載鐵，當其到達設(shè)定深度時，拋卸壓載鐵，使其懸浮、上浮等，并通過探測器觀察窗觀察海底世界．其深海探測器在一次海底科考活動中，經(jīng)過下潛、懸浮、上浮等一系列操作后，順利完成任務(wù)．如圖所示，是該探測器觀察窗所受海水壓強隨時間變化的P-t圖象，以下說法正確的是（　�。�

• A． 探測器在AB、BC、CD三個階段，所受浮力的大小關(guān)系是F_浮AB＜F_浮BC=F_浮CD
• B． 探測器在下滑的最深處處于懸浮狀態(tài)，受到重力、浮力和海水對探測器的壓力的作用
• C． 探測器在第3h、第5h和第8h的三個時刻，觀察窗所受壓力大小的關(guān)系是F_5h＞F_3h＞F_8h
• D． 探測器在下潛、懸浮、上浮三個階段，在豎直方向的速度大小關(guān)系是V_懸浮＜V_下沉＜V_上浮

Answer 1

分析 A、根據(jù)F_浮=ρgV_排可比較探測器在AB、BC、CD三個階段，所受浮力的大小關(guān)系；
B、潛水器在水下懸浮，受到的重力和浮力大小相等；
C、根據(jù)3h、第5h和第8h的三個時刻所受的壓強關(guān)系，利用壓強公式變形分析觀察窗所受壓力大小的關(guān)系
D、p=ρgh，p與時間成正比，h就與時間成正比，根據(jù)AB段是勻速運動，代表下沉階段；類似地，CD段也是勻速運動，代表上浮階段；而BC段代表靜止，表示懸浮階段來分析．

解答 解：
A、探測器在AB、BC、CD三個階段，都是浸沒，V_排=V_物，故由F_浮=ρgV_排可知，在AB、BC、CD三個階段，所受浮力的大小是相等的，故A錯誤；
B、潛水器在水面下處于懸停時，它在豎直方向上受到的重力與浮力大小相等、方向相反、作用在同一直線上，是一對平衡力，故B錯誤；
C、由圖象可知，3h所受壓強為7.5×10⁴Pa，5h所受壓強為10×10⁴Pa，8h所受壓強為4.5×10⁴Pa，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$可得F=pS，則5h所受壓力大于3h所受壓力，3h所受壓力大于8h所受壓力，即F_5h＞F_3h＞F_8h，故C正確；
D、p=ρgh，p與時間成正比，h就與時間成正比，所以，AB段是勻速運動，代表下沉階段；類似地，CD段也是勻速運動，代表上浮階段；而BC段代表靜止，表示懸浮階段．因為P相同，就代表h相同，AB段所用時間較長，所以速度小于CD段，而BC段靜止速度為零，則速度最小，故D正確；
故選：CD．

點評 牛頓動力學問題是中考考查的重點，而與中國科技進步相關(guān)的高科技問題更能激起學生的愛國熱情，本題借助最新的物理情景，考查了牛頓動力學問題，解題的關(guān)鍵是會將實際問題轉(zhuǎn)換為物理模型．