题目内容

2012年6月3日我国自主研制的载人潜水器“蛟龙号”由母船向阳红09号大型海洋科考船搭载，前往深海进行7000米深潜实验．当它顺利达到实验下潜深度7000米时受到的压强为
7×107
7×107
pa；此时蛟龙号将面临高压低温挑战，它在7000米深度时相当于每平方米负重
7000
7000
吨（g=10N/kg、海水的密度近似取ρ=1.0×103kg/m3、不考虑大气压影响）．
分析：（1）运用液体压强公式P=ρgh，可求压强；
（2）根据压强定义式p=
F
S
，变形后F=pS，可求压力；再根据F=G=mg可求出负重的吨数．
解答：解：（1）受到水的压强为：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7000m=7×107Pa；
（2）由压强公式p=
F
S
得，“蛟龙号”每平方米（即S=1m2）受到的压力为：F=pS=7×107Pa×1m2=7×107N；相当于负重为G=7×107N，故质量为m=
G
g
=
7×107N
10N/kg
=7×106kg=7000t；
故答案为：7×107；7000．
点评：熟练运用液体压强公式，及压力与重力关系；是解答此题的关键．
练习册系列答案
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2012年6月24日，“蛟龙”号载人潜水器如图所示（其体积大约为80m3，空载质量大约为22t），在位于西太平洋马里亚纳海沟区域，写下了目前中国载人深潜的最深纪录7020m，（海水的密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）．
（1）振宇同学这样想：“在7km深的‘蛟龙’号潜水器中，如果我把一只脚（脚背面积大约120cm2）伸到外面的水里，海水对我脚背压力的大小可相当于1400个60kg的成年人的总重力”，现请你通过计算加以说明，振宇说的海水压力真有那么大吗？
（2）“蛟龙”号采用“深潜器无动力下潜上浮技术”，其两侧配备4块相同的压载块，当其到达7020m深时，抛卸其中2块压载块后处于悬浮状态，从而可进行实验作业．完成任务后，再抛卸另两块压载物，“蛟龙号”潜水器即可以上升，试估测上升时“蛟龙号”最大载荷量为多少t？
（3）若“蛟龙”号潜水器从最深处升到海面，花了58.5分钟，由于海水的冲击，实际行程为7100m，试求潜水器上升的整个过程中，浮力对潜水器所做的功及功率的大小？
在2012年9月11日日本政府不顾中国的反对，与钓鱼岛所谓的“土地权所有者”签订“购岛合同”，对中国固有领土钓鱼岛实施所谓“国有化”． 为了维护国家领土完整，我国海监50、15、26、27船执法编队每天在我钓鱼岛海域进行例行维权巡航．对非法进入我领海的日本船只进行监视取证，同时喊话严正声明我国立场．如图所示．是我国海监50号船，船长98米，船宽15.2米，船底深7.8米，满载排水量4000吨，最大航速13.5节（约25km/h）续航力15000海里，是一艘装备精良的现代化综合海监船．（海水的密度约为1.0×103kg/m3，）
（1）执法编队一般采用前后执法形式，而不是采用“并排”执法，这是因为流体流速大的地方压强，当两船高速并排行驶时，容易发生
相撞
相撞
事故．
（2）满载时，“海监50号”船受到的浮力有多大？
（3）若船底某处距海面的深度为6m，则该处受到海水的压强是多大？
（4）“海监50号”船在某处执行任务时，以18km/h的速度匀速航行6小时，巡航的路程为多少km？若巡航时海水阻力为1.0×106牛顿，则这一过程中船的推进力所做的功为多少？
生活中的物理
“蛟龙”号─让中国人自豪的载人深潜器
通过对液体压强的学习，同学们知道人不可能在水中无限下潜．因为下潜越深，水对人的压强也就越大，而人体承受的压强是有限的．因此，人要想下潜得更深，看到海底的世界，就必须借助专业潜水设备．
“蛟龙”号载人深潜器是我国首台自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器，设计最大下潜深度为7.000米级，也是目前世界上下潜能力最深的作业型载人潜水器．“蛟龙”号可在占世界海洋面积99.8%的广阔海域中使用，对于我国开发利用深海的资源有着重要的意义．
我国是继美、法、俄、日之后世界上第五个掌握大深度载人深潜技术的国家．在全球载人潜水器中，“蛟龙”号属于第一梯队．目前全世界投入使用的各类载人潜水器约90艘，其中下潜深度超过1 000米的仅有12艘，更深的潜水器数量更少．目前拥有6 000米以上深度载人潜水器的国家包括我国、美国、日本、法国和俄罗斯．除我国外，其他四国的作业型载人潜水器最大工作深度为日本深潜器的6 527米．我国的“蛟龙”号载人深潜器在西太平洋的马里亚纳海沟成功到达7 020米海底，创造了作业类载人潜水器新的世界纪录．2012年6月27日11时47分，“蛟龙”号再次刷新“中国深度”─下潜7 062米．自6月3日，“蛟龙”号出征以来，已经连续书写了5个“中国深度”新纪录：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．下潜至7 000米，标志着我国具备了载人到达全球99%以上海洋深处进行作业的能力，标志着“蛟龙”号载人潜水器集成技术的成熟，标志着我国深海潜水器成为海洋科学考察的前沿与制高点之一，标志着我国海底载人科学研究和资源勘探能力达到国际领先水平．
（1）“蛟龙”号载人深潜器在西太平洋的马里亚纳海沟海试成功，当它到达7 020米海底时，受到海水对它的压强大小为
6.8796×107
6.8796×107
帕．（设海水密度为1.0×103千克/米3）
（2）“蛟龙”号载人深潜器在西太平洋的马里亚纳海沟多次下潜，设下潜过程中海水的密度不变，下列与深潜器有关的说法中正确的是
D
D
．
A．在浸没之前，受到的浮力越来越小   B．在浸没之后，受到的浮力越来越小
C．受到海水的压强与深潜器自身的体积有关  D．受到海水的压强随下潜深度的增大而增大
（3）更令人称奇的是，“蛟龙”号还能悬停定位，在已公开的消息中，尚未有国外深潜器具备类似功能．若“蛟龙”号自重22吨，那么它在7 000米深度处“悬停”时，受到的浮力为
2.156×105
2.156×105
牛．

2012年6月24日，“蛟龙”号载人潜水器如图所示（其体积大约为80m3，空载质量大约为22t），在位于西太平洋马里亚纳海沟区域，写下了目前中国载人深潜的最深纪录7020m，（海水的密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）．
（1）振宇同学这样想：“在7km深的‘蛟龙’号潜水器中，如果我把一只脚（脚背面积大约120cm2）伸到外面的水里，海水对我脚背压力的大小可相当于1400个60kg的成年人的总重力”，现请你通过计算加以说明，振宇说的海水压力真有那么大吗？
（2）“蛟龙”号采用“深潜器无动力下潜上浮技术”，其两侧配备4块相同的压载块，当其到达7020m深时，抛卸其中2块压载块后处于悬浮状态，从而可进行实验作业．完成任务后，再抛卸另两块压载物，“蛟龙号”潜水器即可以上升，试估测上升时“蛟龙号”最大载荷量为多少t？
（3）若“蛟龙”号潜水器从最深处升到海面，花了58.5分钟，由于海水的冲击，实际行程为7100m，试求潜水器上升的整个过程中，浮力对潜水器所做的功及功率的大小？
在2012年9月11日日本政府不顾中国的反对，与钓鱼岛所谓的“土地权所有者”签订“购岛合同”，对中国固有领土钓鱼岛实施所谓“国有化”． 为了维护国家领土完整，我国海监50、15、26、27船执法编队每天在我钓鱼岛海域进行例行维权巡航．对非法进入我领海的日本船只进行监视取证，同时喊话严正声明我国立场．如图所示．是我国海监50号船，船长98米，船宽15.2米，船底深7.8米，满载排水量4000吨，最大航速13.5节（约25km/h）续航力15000海里，是一艘装备精良的现代化综合海监船．（海水的密度约为1.0×103kg/m3，）
（1）执法编队一般采用前后执法形式，而不是采用“并排”执法，这是因为流体流速大的地方压强，当两船高速并排行驶时，容易发生______事故．
（2）满载时，“海监50号”船受到的浮力有多大？
（3）若船底某处距海面的深度为6m，则该处受到海水的压强是多大？
（4）“海监50号”船在某处执行任务时，以18km/h的速度匀速航行6小时，巡航的路程为多少km？若巡航时海水阻力为1.0×106牛顿，则这一过程中船的推进力所做的功为多少？

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