Question

【题目】我国自行设计的“蛟龙号”载人潜水器挑战7000米深度．
（1）“蛟龙号”具有先进的水声通信功能，声音从7000m 深处的“蛟龙号”垂直传到海面需要多长时间？（声音在海水中的传播速度是1500m/s，计算结果保留一位小数）
（2）“蛟龙号”在7000m 深处受到的压强是7×107Pa，求面积为0.03m2 的观察窗受到的压力．
（3）“蛟龙号”在某深度悬浮作业，任务完成后，抛弃自身携带的压载铁便能上浮．请分析“蛟龙号”上浮的原因．

Answer 1

【答案】
（1）解：声音传播到水面需要的时间t= = ≈4.7s，

答：声音从7000m 深处的“蛟龙号”垂直传到海面需要4.7s．

（2）解：观察窗受到的压力F=PS=7×107Pa×0.03m2=2.1×106N，

答：观察窗受到的压力是2.1×106N．

（3）解：“蛟龙号”抛弃压载铁后，所受重力减小，浮力不变，“蛟龙号”受到的浮力大于重力，所以“蛟龙号”上浮．
【解析】（1）已知路程与声音的传播速度，由速度公式的变形公式t= 可以求出声音的传播时间；（2）已知压强与受力面积，由公式F=PS可以求出观察窗受到的压力；（3）物体的浮沉条件是：F浮＞G，上浮；F浮=G，悬浮；F浮＜G，下沉；“蛟龙号”完全浸没在海水中，海水密度和排开海水的体积不变，也就是浮力不变，要实现下沉、上浮需要改变其重力．
【考点精析】本题主要考查了压强的大小及其计算和物体的浮沉条件及其应用的相关知识点，需要掌握压强的计算公式及单位：公式：p =F/s ,p表示压强，F表示压力，S表示受力面积压力的单位是 N，面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡，记作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡单位很小，一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa）；物体的浮沉条件：浸没在液体中的物体 F浮＞G 时上浮，F浮 = G 时悬浮，F浮 ＜G 时下沉．物体浮沉条件的应用举例：（1）轮船（2）潜水艇（3）气球（4）飞艇、热气（5）密度计（密度计的刻度是从上到下刻度变大，刻度不均匀，且刻度无单位．）才能正确解答此题．