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“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
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
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
2.156×105
牛.
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=ρgV
(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=ρgV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=ρgV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=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.
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