Question

19．閱讀短文，回答問(wèn)題：
潛水艇
潛水艇的艇體由雙層船殼構(gòu)成，外層與海水接觸，為堅(jiān)硬的耐壓殼．潛水艇在上浮和下潛時(shí)，其體積是一定的．
兩層船殼之間是水柜，從船頭到船尾有許多隔板，把水柜分成許多部分．如圖所示，每一部分都裝有一個(gè)接高壓空氣的閥門(mén)和兩個(gè)與海水相通的閥門(mén)：閥門(mén)1和閥門(mén)2，利用三個(gè)閥門(mén)關(guān)閉與打開(kāi)的不同組合，就可以改變水柜中的水的多少，實(shí)現(xiàn)潛艇的上浮與下沉．打開(kāi)高壓空氣閥門(mén)，向水柜內(nèi)注入高壓空氣時(shí)，通過(guò)閥門(mén)將水柜內(nèi)水排出，潛水艇上��；反之，關(guān)閉高壓空氣閥門(mén)，海水通過(guò)閥門(mén)流入水柜內(nèi)，潛水艇則下潛．
我國(guó)自行設(shè)計(jì)和建造的“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器下潛到最深達(dá)7062m海底，創(chuàng)造了深潛水的世界紀(jì)錄．在這一深度，海水對(duì)潛水器1m²表面產(chǎn)生的壓力為7.3×10⁷N．
（1）假設(shè)海水密度不隨深度變化，潛水艇在上浮且未浮出水面過(guò)程中，受到水的浮力不變（變小/不變/變大）．
（2）“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器下潛到7062m海底時(shí)，水對(duì)其表面的壓強(qiáng)為7.3×10⁷Pa．
（3）使原來(lái)處于海底的潛水艇上浮是通過(guò)B．
A．增大潛水艇的浮力，使浮力大于重力
B．減小潛水艇的重力，使重力小于浮力
C．增大水柜內(nèi)氣體的壓強(qiáng)，使浮力小于重力
D．減小水柜內(nèi)氣體的壓強(qiáng)，使浮力大于重力
（4）請(qǐng)用所學(xué)知識(shí)解釋?zhuān)瑸槭裁礉撍�器下潛的最大深度取決于外殼材料的耐壓性能．
答：潛水器下潛的深度越深，外殼材料受到的海水壓強(qiáng)越大．
（5）關(guān)于水柜的說(shuō)法正確的是C．
A．向柜內(nèi)注水時(shí)，應(yīng)打開(kāi)閥門(mén)1，關(guān)閉閥門(mén)2
B．向柜內(nèi)注水時(shí)，應(yīng)打開(kāi)閥門(mén)2，關(guān)閉閥門(mén)1
C．向柜內(nèi)注入高壓空氣時(shí)，應(yīng)打開(kāi)閥門(mén)2，關(guān)閉閥門(mén)1
D．向柜內(nèi)注入高壓空氣時(shí)，應(yīng)打開(kāi)閥門(mén)1，關(guān)閉閥門(mén)2．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題意結(jié)合阿基米德原理分析；
（2）由題意，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求水對(duì)其表面的壓強(qiáng)；
（3）根據(jù)浮沉的條件結(jié)合題意確定正確選項(xiàng)；
（4）根據(jù)液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨深度的增加而增大分析回答；
（5）從防止高壓氣體舉出和液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨深度的增加而增大綜合分析．

解答 解：（1）因潛水艇在上浮和下潛時(shí)，其體積是一定的，根據(jù)阿基米德原理，潛水艇在上浮且未浮出水面過(guò)程中，受到水的浮力不變；
（2）“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器下潛到7062m海底時(shí)，根據(jù)海水對(duì)潛水器1m²表面產(chǎn)生的壓力為7.3×10⁷N．
水對(duì)其表面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{7.3×1{0}^{7}N}{1{m}^{2}}$=7.3×10⁷Pa；
（3）由題意知：打開(kāi)高壓空氣閥門(mén)，向水柜內(nèi)注入高壓空氣時(shí)，通過(guò)閥門(mén)將水柜內(nèi)水排出，潛水艇上浮；
故原來(lái)處于海底的潛水艇上浮是通過(guò)減小潛水艇的重力，使重力小于浮力來(lái)實(shí)現(xiàn)的，選B；
（4）因液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨深度的增加而增大，故潛水器下潛的深度越深，外殼材料受到的海水壓強(qiáng)越大，故潛水器下潛的最大深度取決于外殼材料的耐壓性能；
（5）AB、向柜內(nèi)注水時(shí)應(yīng)關(guān)閉高壓空氣閥門(mén)，因液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨深度的增大而變大，再打開(kāi)閥門(mén)1，關(guān)閉閥門(mén)2海水通過(guò)閥門(mén)1流入水柜內(nèi)，故AB均錯(cuò)誤；
CD、向柜內(nèi)注入高壓空氣時(shí)，為防止高壓空氣溢出，故應(yīng)關(guān)閉閥門(mén)1，打開(kāi)閥門(mén)2，通過(guò)閥門(mén)2將水排出，故C正確、D錯(cuò)誤．
故答案為：（1）不變；
（2）7.3×10⁷；
（3）B；
（4）潛水器下潛的深度越深，外殼材料受到的海水壓強(qiáng)越大；
（5）C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物體的浮沉條件、液體內(nèi)部壓強(qiáng)的規(guī)律、壓強(qiáng)的計(jì)算等知識(shí)，關(guān)鍵是從題干中獲取有效的信息．