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如图所示的是我国自主研制的“蛟龙号”载人潜水器.它于北京时间8月1日凌晨3点2

时间:2023-11-14 17:29:59

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如图所示的是我国自主研制的“蛟龙号”载人潜水器.它于北京时间8月1日凌晨3点2

问题补充:

如图所示的是我国自主研制的“蛟龙号”载人潜水器.它于北京时间8月1日凌晨3点28分开始第五次下潜,此次下潜最大深度5180m,完成了沉积物取样、微生物取样、热液取样器ICL功能测试、标志物布放等作业内容,进一步验证了潜水器在大深度条件下的作业性能及稳定性.(海水密度近似取ρ=1.0×103kg/m3,g=10N/Kg)

(1)已知“蛟龙号“下潜到5180m的海底用时约150min,求“蛟龙号一下潜时的平均速度约为多少m/min?(结果保留整数)

(2)当“蛟龙号”到达5180m深的海底世界时,海水对“蛟龙号”外壳的压强约为多大?如果潜水器的一个观测孔的面积约为300cm2,则海水对该观测孔的压力约为多大?

(3)若正在水下匀速下潜的“蛟龙号”潜水器的总质量为22t,请你由此计算潜水器的体积约为多大?.(不计海水阻力)

答案:

解:(1)“蛟龙号”下潜的路程s=5180m,所用时间t=150min,

所以下潜时的平均速度约为v==≈35 m/min.

答:下潜时的平均速度约是35m/min.

(2)“蛟龙号”下潜的深度h=5180m,海水的密度ρ=1.0×103kg/m3,

所以海水对“蛟龙号”外壳的压强约为P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5180m=5.18×107Pa.

观察孔的面积S=300cm2=0.03m2,

故海水对观测孔的压力约为F=PS=5.18×107Pa×0.03m2=1.554×106N.

答:海水对“蛟龙号”外壳的压强约为5.18×107Pa,对该观测孔的压力约为1.554×106N.

(3)“蛟龙号”匀速下潜时,所受浮力和重力是平衡力,则有F浮=G潜,即:ρ gV=m潜g,

解得潜水器的体积V===22m3.

答:(3)潜水器的体积约为22m3.

解析分析:(1)已知“蛟龙号”下潜的路程s,下潜时间t,由平均速度公式可求出平均速度.

(2)由液体压强公式P=ρgh求压强,由F=PS求海水对观察孔的压力.

(3)对“蛟龙号”受力分析,由平衡条件求潜水器的体积.

(4)对“蛟龙号”受力分析,根据“蛟龙号”的受力情况分析“蛟龙号”的运动情况.

点评:本题以“蛟龙号”潜水器潜水为背景考查了求:平均速度、海水压强、海水对观察孔的压力、潜水器的体积,考查的知识点较多,是一道中档题.

如图所示的是我国自主研制的“蛟龙号”载人潜水器.它于北京时间8月1日凌晨3点28分开始第五次下潜 此次下潜最大深度5180m 完成了沉积物取样 微生物取样

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