Question

【题目】如图是我国第一台自行设计、自主集成研制的“蛟龙号”载人潜水器。2010年8月26日，“蛟龙号”已完成下潜深度3759m的深海潜试，这标志着中国已成为世界上第五个掌握3500m以上大深度载人深潜技术的国家。据悉，“蛟龙号”技术改进及5000-7000m深海潜试课题实施方案已通过专家论证，不久，“蛟龙号”将挑战目前世界载人深潜新纪录。

（1）若“蛟龙号”到达7000m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300 cm2，则海水对该观测孔的压力约为多大?（海水密度近似取ρ＝1.0×103kg/m3，下同）

（2）若正在水下匀速下潜的“蛟龙号”潜水器的总质量为22吨，请你由此估算潜水器的体积约为多大？

Answer 1

【答案】（1）2.1×106N（2）22m3

【解析】（1）“蛟龙号”到达7000m深的海底世界时，海水对“蛟龙号”外壳的压强：

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

海水对该观测孔的压力：F=pS=7×107Pa×300×10-4m2=2.1×106N；

（2）“蛟龙号”匀速下潜时，所受浮力和重力是平衡力，且V=V排，

所以F浮=G潜，即：ρgV=m潜g，

解得潜水器的体积：．

答：（1）“蛟龙号”到达7000m深的海底世界时，海水对“蛟龙号”外壳的压强约为7×107Pa；则海水对该观测孔的压力约为2.1×106N；

（2）估算潜水器的体积约为22m3．