Question

生活中的物理
“蛟龙”号─让中国人自豪的载人深潜器
通过对液体压强的学习，同学们知道人不可能在水中无限下潜．因为下潜越深，水对人的压强也就越大，而人体承受的压强是有限的．因此，人要想下潜得更深，看到海底的世界，就必须借助专业潜水设备．
“蛟龙”号载人深潜器是我国首台自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器，设计最大下潜深度为7.000米级，也是目前世界上下潜能力最深的作业型载人潜水器．“蛟龙”号可在占世界海洋面积99.8%的广阔海域中使用，对于我国开发利用深海的资源有着重要的意义．
我国是继美、法、俄、日之后世界上第五个掌握大深度载人深潜技术的国家．在全球载人潜水器中，“蛟龙”号属于第一梯队．目前全世界投入使用的各类载人潜水器约90艘，其中下潜深度超过1 000米的仅有12艘，更深的潜水器数量更少．目前拥有6 000米以上深度载人潜水器的国家包括我国、美国、日本、法国和俄罗斯．除我国外，其他四国的作业型载人潜水器最大工作深度为日本深潜器的6 527米．我国的“蛟龙”号载人深潜器在西太平洋的马里亚纳海沟成功到达7 020米海底，创造了作业类载人潜水器新的世界纪录．2012年6月27日11时47分，“蛟龙”号再次刷新“中国深度”─下潜7 062米．自6月3日，“蛟龙”号出征以来，已经连续书写了5个“中国深度”新纪录：6月15日，6 671米；6月19日，6 965米；6月22日，6 963米；6月24日，7 020米；6月27日，7 062米．下潜至7 000米，标志着我国具备了载人到达全球99%以上海洋深处进行作业的能力，标志着“蛟龙”号载人潜水器集成技术的成熟，标志着我国深海潜水器成为海洋科学考察的前沿与制高点之一，标志着我国海底载人科学研究和资源勘探能力达到国际领先水平．
（1）“蛟龙”号载人深潜器在西太平洋的马里亚纳海沟海试成功，当它到达7 020米海底时，受到海水对它的压强大小为

6.8796×10⁷

帕．（设海水密度为1.0×10³千克/米³）
（2）“蛟龙”号载人深潜器在西太平洋的马里亚纳海沟多次下潜，设下潜过程中海水的密度不变，下列与深潜器有关的说法中正确的是

D

．
A．在浸没之前，受到的浮力越来越小   B．在浸没之后，受到的浮力越来越小
C．受到海水的压强与深潜器自身的体积有关  D．受到海水的压强随下潜深度的增大而增大
（3）更令人称奇的是，“蛟龙”号还能悬停定位，在已公开的消息中，尚未有国外深潜器具备类似功能．若“蛟龙”号自重22吨，那么它在7 000米深度处“悬停”时，受到的浮力为

2.156×10⁵

牛．

Answer 1

分析：（1）知道深潜器所处的深度和海水的密度，根据p=ρgh求出海水的压强；
（2）影响液体内部压强大小的因素是液体的密度和深度，即p=ρgh；影响浮力大小的因素是液体的密度和排开液体的体积，即F_浮=ρgV_排；
（3）物体悬浮时受到的浮力和自身的重力相等，根据G=mg求出其大小．

解答：解：（1）深潜器受到海水对它的压强：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×7020m=6.8796×10⁷Pa；
（2）A．在浸没之前，排开海水的体积增大，根据F_浮=ρgV_排可知，受到的浮力越来越大，故A不正确；
B．在浸没之后，排开海水的体积不变，根据F_浮=ρgV_排可知，受到的浮力不变，故B不正确；
C．潜水器受到水的压强与在水中的深度有关，与自身的体积无关，故C不正确；
D．下潜越深，深度越大，由p=ρgh可知，潜水器受到海水的压强越大，故D正确．
（3）∵深潜器悬浮，
∴受到的浮力：
F_浮=G=mg=22×10³kg×9.8N/kg=2.156×10⁵N．
故答案为：（1）6.8796×10⁷；（2）D；（3）2.156×10⁵．

点评：本题考查了液体压强公式、阿基米德原理和物体浮沉条件的应用，从题干中获取有用的信息是关键．