Question

16．2014年4月14日，為了尋找馬航失聯(lián)飛機(jī)，動(dòng)用了“藍(lán)鰭金槍魚(yú)”潛水器，當(dāng)它從水深260m處下潛至332m水域，用時(shí)10s，為了尋找目標(biāo)，潛水器不再下潛，在此深度水域展開(kāi)搜尋．已知潛水器體積為1m³（ρ_海水=1.0×10³kg/m³）
求：（1）潛水器下潛的速度；
（2）潛水器在332m深水域的重力；
（3）若潛水器觀(guān)察窗口面積為S，當(dāng)下潛深度為h時(shí)，求觀(guān)察窗口受到海水的壓力．（用字母ρ、g、h、S表示）

Answer 1

分析 （1）先求出潛水器下潛的深度，在根據(jù)v=$\frac{s}{t}$計(jì)算下潛的速度；
（2）根據(jù)物體的浮沉條件可得，懸浮時(shí)潛水器在332m深水域的重力等于潛水器所受到的浮力；
（3）知道潛水器所處的深度和海水的密度，根據(jù)p=ρgh求出在h米處受到的海水壓強(qiáng)；知道潛水器號(hào)受到的壓強(qiáng)和觀(guān)察窗口的面積，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出觀(guān)察窗口受到的海水壓力．

解答 解：（1）潛水器下潛的深度h=332m-260m=72m，所以潛水器下潛的速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{h}{t}$=$\frac{72m}{10m}$=7.2m/s；
（2）潛水器在332m深水域的重力等于潛水器所受到的浮力，
G=F_浮=ρ_海水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1m³=1.0×10⁴N；
（3）潛水器在h米處受到的海水壓強(qiáng)：
p=ρ_海水gh；
由p=$\frac{F}{S}$可得，觀(guān)察窗口受到的海水壓力：
F=pS=ρ_海水ghS．
答：（1）潛水器下潛的速度是7.2m/s；
（2）潛水器在332m深水域的重力是1.0×10⁴N；
（3）觀(guān)察窗口受到海水的壓力是ρ_海水ghS．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了速度的計(jì)算、液體壓強(qiáng)公式和物體漂浮條件的應(yīng)用，解答此題的關(guān)鍵是知道相關(guān)的計(jì)算公式．