Question

生活中的物理
“蛟龍”號─讓中國人自豪的載人深潛器
通過對液體壓強的學(xué)習，同學(xué)們知道人不可能在水中無限下潛．因為下潛越深，水對人的壓強也就越大，而人體承受的壓強是有限的．因此，人要想下潛得更深，看到海底的世界，就必須借助專業(yè)潛水設(shè)備．
“蛟龍”號載人深潛器是我國首臺自主設(shè)計、自主集成研制的作業(yè)型深海載人潛水器，設(shè)計最大下潛深度為7.000米級，也是目前世界上下潛能力最深的作業(yè)型載人潛水器．“蛟龍”號可在占世界海洋面積99.8%的廣闊海域中使用，對于我國開發(fā)利用深海的資源有著重要的意義．
我國是繼美、法、俄、日之后世界上第五個掌握大深度載人深潛技術(shù)的國家．在全球載人潛水器中，“蛟龍”號屬于第一梯隊．目前全世界投入使用的各類載人潛水器約90艘，其中下潛深度超過1 000米的僅有12艘，更深的潛水器數(shù)量更少．目前擁有6 000米以上深度載人潛水器的國家包括我國、美國、日本、法國和俄羅斯．除我國外，其他四國的作業(yè)型載人潛水器最大工作深度為日本深潛器的6 527米．我國的“蛟龍”號載人深潛器在西太平洋的馬里亞納海溝成功到達7 020米海底，創(chuàng)造了作業(yè)類載人潛水器新的世界紀錄．2012年6月27日11時47分，“蛟龍”號再次刷新“中國深度”─下潛7 062米．自6月3日，“蛟龍”號出征以來，已經(jīng)連續(xù)書寫了5個“中國深度”新紀錄：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．下潛至7 000米，標志著我國具備了載人到達全球99%以上海洋深處進行作業(yè)的能力，標志著“蛟龍”號載人潛水器集成技術(shù)的成熟，標志著我國深海潛水器成為海洋科學(xué)考察的前沿與制高點之一，標志著我國海底載人科學(xué)研究和資源勘探能力達到國際領(lǐng)先水平．
（1）“蛟龍”號載人深潛器在西太平洋的馬里亞納海溝海試成功，當它到達7 020米海底時，受到海水對它的壓強大小為

6.8796×10⁷

帕．（設(shè)海水密度為1.0×10³千克/米³）
（2）“蛟龍”號載人深潛器在西太平洋的馬里亞納海溝多次下潛，設(shè)下潛過程中海水的密度不變，下列與深潛器有關(guān)的說法中正確的是

D

．
A．在浸沒之前，受到的浮力越來越小   B．在浸沒之后，受到的浮力越來越小
C．受到海水的壓強與深潛器自身的體積有關(guān)  D．受到海水的壓強隨下潛深度的增大而增大
（3）更令人稱奇的是，“蛟龍”號還能懸停定位，在已公開的消息中，尚未有國外深潛器具備類似功能．若“蛟龍”號自重22噸，那么它在7 000米深度處“懸停”時，受到的浮力為

2.156×10⁵

牛．

Answer 1

分析：（1）知道深潛器所處的深度和海水的密度，根據(jù)p=ρgh求出海水的壓強；
（2）影響液體內(nèi)部壓強大小的因素是液體的密度和深度，即p=ρgh；影響浮力大小的因素是液體的密度和排開液體的體積，即F_浮=ρgV_排；
（3）物體懸浮時受到的浮力和自身的重力相等，根據(jù)G=mg求出其大�。�

解答：解：（1）深潛器受到海水對它的壓強：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×7020m=6.8796×10⁷Pa；
（2）A．在浸沒之前，排開海水的體積增大，根據(jù)F_浮=ρgV_排可知，受到的浮力越來越大，故A不正確；
B．在浸沒之后，排開海水的體積不變，根據(jù)F_浮=ρgV_排可知，受到的浮力不變，故B不正確；
C．潛水器受到水的壓強與在水中的深度有關(guān)，與自身的體積無關(guān)，故C不正確；
D．下潛越深，深度越大，由p=ρgh可知，潛水器受到海水的壓強越大，故D正確．
（3）∵深潛器懸浮，
∴受到的浮力：
F_浮=G=mg=22×10³kg×9.8N/kg=2.156×10⁵N．
故答案為：（1）6.8796×10⁷；（2）D；（3）2.156×10⁵．

點評：本題考查了液體壓強公式、阿基米德原理和物體浮沉條件的應(yīng)用，從題干中獲取有用的信息是關(guān)鍵．