Question

【題目】潛龍三號

2019年1月29日，我國最先進的自主無人潛水器“潛龍三號”在大西洋中脊調查區開展綜合調查。

如圖所示，“潛龍三號”長、高、質量。它的外形像一條橘黃色的“胖魚”，呈立扁魚形，這種設計有利于減小垂直面的阻力，便于潛水器在復雜海底地形中垂直爬升，也可以增強水面航行能力。別看“潛龍三號”長得“萌”，但本領可不小。它具備在深海復雜地形下的微地貌成圖探測、溫鹽深探測、濁度探測、海底照相等功能。小“胖魚”的4個“鰭”是4個可旋轉舵推進器，靠操控推進器可完成靈活前進、后退、轉動等動作：“尾巴”上安裝的是磁力探測儀：“嘴巴”是前視聲吶，采用前視聲吶作為避碰傳感器，實現在復雜海底環境下靈活自如地避碰。常規潛艇下潛深度為，而“潛龍三號”下潛最大深度已達。“潛龍三號”和常規潛艇的下潛方法相同，都是向空氣艙中注入海水，但上浮方法則不同。常規潛艇上浮時，會使用壓縮空氣把空氣艙中的海水逼出去。“潛龍三號”則采用拋棄壓載鐵的辦法實現上浮。

“潛龍三號”的設計特點是無人無纜全自治水下機器人，通俗地講它就像水下的無人駕駛汽車，實現了水下狀態的實時檢測、故障處理和智能決策。

閱讀短文，回答問題：

(1)“潛龍三號”外觀“立扁魚形”設計的最主要的目的是_____________________；

(2)“潛龍三號”上安裝的前視聲吶是利用________（選填 “超聲波”、“次聲波”或“無線電”）來工作的；

(3)“潛龍三號”拋棄壓載上浮至水面前，若忽略壓載的體積，其所受浮力_________________（選填“變大”、“變小” 或“不變”）；

(4)“潛龍三號”不能像普通潛艇那樣采用壓縮空氣排水減小重力實現上浮的原因是________。

Answer 1

【答案】有利于減少垂直面的阻力，并增強其水面航行能力 超聲波 不變 下潛到3955米深度時海水壓強非常大，艙內海水需要很大的壓強才能排出艙外。

【解析】

(1)[1]流體阻力的大小跟物體的橫截面積有關，橫截面積越大，阻力越大；跟物體的形狀有關，立扁魚形設計（這種形狀通常叫做流線型）的物體的受到的阻力較小，因此“潛龍三號”外觀“立扁魚形設計”的最主要的目的是有利于減少垂直面的阻力，并增強其水面航行能力。

(2)[2]“潛龍三號”上安裝的前視聲吶系統是利用超聲波工作的。

(3)[3]“潛龍三號”拋棄壓載上浮至水面前，浸沒在水中，若忽略壓載的體積，此時水的密度不變，其排開水的體積不變，根據公式F浮=ρ液gV排可知，浮力不變。

(4)[4]液體內部壓強與液體密度、深度有關。液體密度越大、越深壓強越大。根據公式p=ρgh知，“潛龍三號”下潛到3955m深度時海水壓強非常大，艙內海水需要很大的壓強才能排出艙外，所以不能像潛艇那樣采用排水的方法實現上浮，而是采用拋棄壓載鐵的辦法實現上浮。