题目内容
（2012?永州）如图所示“蛟龙号”载人潜水器2012年6月3日赴马里亚纳海沟区域执行7.0×103m级海试任务．96名参试队员将挑战世界载人深潜的历史新纪录．求：（海水密度近似取ρ=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）（1）如果“蛟龙号”下潜到7km的海底用时3.5h，“蛟龙号”下潜时的平均速度是多少km/h？
（2）“蛟龙号”下潜到7.0×103m深的海底世界时，海水对“蛟龙号”外壳的压强是多大？潜水器的一个摄像观察玻璃窗口的面积约为2.0×10-2m2，则海水对该观察玻璃窗口的压力是多大？
（3）若匀速下潜的“蛟龙号”潜水器总质量为3.0×104kg，当它从水面下潜到7.0×103m深处，“蛟龙号”潜水器所受重力做的功是多少？
分析：（1）已知下潜到7km的海底用时3.5h，利用速度公式即可求解．
（2）根据P=ρgh求出7km深海水的压强，再由P=
的公式变形求得海水对窗口的压力
（3）已知潜水器总质量，利用G=mg可求得其重力，再利用W=Gh可求得潜水器重力做的功．
（2）根据P=ρgh求出7km深海水的压强，再由P=
| F |
| S |
（3）已知潜水器总质量，利用G=mg可求得其重力，再利用W=Gh可求得潜水器重力做的功．
解答：解：（1）下潜平均速度
υ=
=
=2km/h；
（2）7km深海水的压强：
P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7.0×103m=7.0×107Pa，
由P=
得海水对窗口的压力：
F=PS=7.0×107Pa×2.0×10-2m2=1.4×106N；
（3）G=mg=3.0×104kg×10N/kg=3.0×105N，
潜水器重力做的功：
W=Gh=3.0×105N×7.0×103m=2.1×109J．
答：（1）“蛟龙号”下潜时的平均速度是2km/h；
（2）海水对该观察玻璃窗口的压力是1.4×106N；
（3）“蛟龙号”潜水器所受重力做的功是2.1×109J．
υ=
| s |
| t |
| 7km |
| 3.5h |
（2）7km深海水的压强：
P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7.0×103m=7.0×107Pa，
由P=
| F |
| S |
F=PS=7.0×107Pa×2.0×10-2m2=1.4×106N；
（3）G=mg=3.0×104kg×10N/kg=3.0×105N，
潜水器重力做的功：
W=Gh=3.0×105N×7.0×103m=2.1×109J．
答：（1）“蛟龙号”下潜时的平均速度是2km/h；
（2）海水对该观察玻璃窗口的压力是1.4×106N；
（3）“蛟龙号”潜水器所受重力做的功是2.1×109J．
点评：本题以“蛟龙号”潜水器潜水为背景考查了求：平均速度、海水压强、海水对观察孔的压力、功的计算，考查的点较多，是一道中档题，关键是公式变形的灵活应用．
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