Question

如图所示为我国首台自主设计的“蛟龙号”载人潜水器．总体积约为50m³，2012年6月，“蛟龙号”挑战7000m深度，下潜过程中它受到海水压强将________（变大或变小或不变），“蛟龙”号下潜到5000m深处时，（已知海水的密度为1.03×10³kg/m³、g=10N/kg）潜水器受到的海水的压强是________ P_a，若观察窗面积为300cm²，海水对观察窗的压力是________N；潜水器受到的浮力为________N．

Answer 1

变大    5.15×10⁷    1.545×10⁶    5.15×10⁵
分析：（1）液体的压强与深度有关，深度越大，压强越大；
（2）根据液体压强计算公式p=ρ_水gh计算出5000m深处产生的压强，再根据F=PS计算出载人舱表面承受的压力；
（3）当“蛟龙号”载人潜水器下潜于海水中时，排开的水的体积等于它自身的体积，根据F_浮=ρ_水gV_排就可以计算出它受到的浮力．
解答：（1）∵p=ρ_海水gh，潜水器下潜过程中所处深度h增大，
∴受到的压强变大．
（2）当“蛟龙号”载人潜水器下潜到5000m深处时，海水产生的压强：
p=ρ_水gh=1.03×10³kg/m³×10N/kg×5000m=5.15×10⁷Pa；
∵p=
∴观察窗表面承受海水的压力：
F=pS=5.15×10⁷Pa×300×10^-4m²=1.545×10⁶N；
（3）“蛟龙号”载人潜水器的总体积为50m³，潜水器所受到的浮力是：
F_浮=ρ_海水gV_排=1.03×10³kg/m³×10N/kg×50m³=5.15×10⁵N．
故答案为：变大；5.15×10⁷Pa；1.545×10⁶；5.15×10⁵．
点评：（1）考查了学生对液体压强公式、阿基米德原理和物体浮沉条件的掌握和运用，知道潜水器自身体积不变（排开水的体积不变、受浮力不变）是本题的关键．
（2）熟练掌握压强和浮力的计算公式是解决计算部分的关键，数据计算过程中要认真仔细．