Question

【題目】如圖是我國第一臺自行設計、自主集成研制的“蛟龍號”載人潛水器。2010年8月26日，“蛟龍號”已完成下潛深度3759m的深海潛試，這標志著中國已成為世界上第五個掌握3500m以上大深度載人深潛技術的國家。據悉，“蛟龍號”技術改進及5000-7000m深海潛試課題實施方案已通過專家論證，不久，“蛟龍號”將挑戰目前世界載人深潛新紀錄。

（1）若“蛟龍號”到達7000m深的海底世界時，海水對“蛟龍號”外殼的壓強約為多大？如果潛水器的一個觀測孔的面積約為300 cm2，則海水對該觀測孔的壓力約為多大?（海水密度近似取ρ＝1.0×103kg/m3，下同）

（2）若正在水下勻速下潛的“蛟龍號”潛水器的總質量為22噸，請你由此估算潛水器的體積約為多大？

Answer 1

【答案】（1）2.1×106N（2）22m3

【解析】（1）“蛟龍號”到達7000m深的海底世界時，海水對“蛟龍號”外殼的壓強：

p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7000m=7×107Pa；

海水對該觀測孔的壓力：F=pS=7×107Pa×300×10-4m2=2.1×106N；

（2）“蛟龍號”勻速下潛時，所受浮力和重力是平衡力，且V=V排，

所以F浮=G潛，即：ρgV=m潛g，

解得潛水器的體積：．

答：（1）“蛟龍號”到達7000m深的海底世界時，海水對“蛟龍號”外殼的壓強約為7×107Pa；則海水對該觀測孔的壓力約為2.1×106N；

（2）估算潛水器的體積約為22m3．