Question

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，2011年，北京时间7月26日3时57分正式开始下潜．26日6时12分首次下潜至5038.5米，顺利完成本次5000米级海试主要任务． 
（1）求“蛟龙号”完成这次海试任务的平均速度约为多少m/min？（保留整数）
（2）当“蛟龙号”到达5000米深的海底世界时，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300cm²，则海水对该观测孔的压力约为多大？（海水密度近为1.0×10³kg/m³，）

Answer 1

分析：（1）已知“蛟龙号”下潜的路程s，下潜时间t，由平均速度公式可求出平均速度．
（2）由液体压强公式p=ρgh求压强，由F=pS求海水对观察孔的压力．

解答：已知：s=5038.5m，t=6：12-3：57=2h15min=135min，h=5000m，ρ_水=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg，S=300cm²=0.03m²
求：（1）“蛟龙号”下潜的平均速度v=？；（2）海水对“蛟龙号”外壳的压强p=？；海水对该观测孔的压力F=？
解：（1）“蛟龙号”下潜的平均速度：
v=

s

t

=

5038.5m

135min

≈37m/min；
（2）海水对“蛟龙号”外壳的压强：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×5000m=5×10⁷Pa．
∵p=

F

S

，
∴海水对该观测孔的压力：F=pS=5×10⁷Pa×0.03m²=1.5×10⁶N．
答：（1）蛟龙号下潜的平均速度为37m/min；
（2）海水对“蛟龙号”外壳的压强约为5×10⁷Pa，海水对该观测孔的压力约为1.5×10⁶N．

点评：本题以“蛟龙号”潜水器潜水为背景考查了求：平均速度、海水压强、海水对观察孔的压力，考查的点较多，是一道中档题．