题目内容
【题目】阅读短文,回答下列问题. “蛟龙号”载人潜水器
为推动中国深海运载技术发展,中国科技部于2002年启动“蛟龙号”载人深潜器的研制工作.
2012年6月27日,中国“蛟龙”号载人深潜器成功突破7000m,下潜深度达7062m,下潜至7000m,标志着我国具备了载人到达全球99.8%以上海洋深处进行作业的能力,标志着中国海底载人科学研究和资源勘探能力达到国际领先水平.
“蛟龙号”是由母船“向阳红09”进行投放的.投放时,调控两根伸缩杆,使“∩”形架绕固定在甲板上的转轴转动一定的角度时停止,然后由固定在“∩”形架顶部的绞车通过钢缆释放深潜器.
“蛟龙号”深潜如遇到紧急情况,一旦出现断电,压载会自动抛掉;蛟龙号还有480公斤的水银,抛掉后浮力可将其升到海面.
(1)投放蛟龙号时,“∩”形架相当于一个力的 . 绞车通过钢缆释放深潜器,在蛟龙号逐渐浸入海水的过程中,钢缆的拉力会逐渐变 .
(2)“蛟龙号”抛掉压载和水银时,其所受浮力其重力,所以会上浮.
(3)“蛟龙号”下潜至7000m时,其外壳表面一手掌大的面积(约0.01m2)上要承受的压力大约为N.
【答案】
(1)费;杠杆;小
(2)大于
(3)7×105
【解析】解:(1)杠杆OB受到的动力是伸缩杆对杠杆的力,方向沿伸缩杆方向向下,阻力是深潜器的重力,方向竖直向下,故“∩”形架的动力和阻力示意图:
由图分析可知:动力臂小于阻力臂,则杠杆属于费力杠杆;
蛟龙号逐渐浸入海水的过程中,由于排开海水的体积逐渐变大,根据阿基米德原理可知浮力变大;
因为钢缆的拉力等于重力与浮力的之差,所以拉力变小;(2)“蛟龙号”在海水中处于悬浮状态,F浮=G,由于排开海水的体积不变深潜器受到的浮力不变,如遇到紧急情况,一旦出现断电,压载会自动抛掉;重力减小,F浮>G′,则会上浮.(3)深潜器潜至7000m深处时,海水产生的压强:
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×7000m=7×107Pa;
由p= 得,外壳表面一手掌大的面积承受海水的压力:
F=pS=7×107Pa×0.01m2=7×105N.
所以答案是:(1)费;杠杆;小;(2)大于;(3)7×105 .
【考点精析】解答此题的关键在于理解压强的大小及其计算的相关知识,掌握压强的计算公式及单位:公式:p =F/s ,p表示压强,F表示压力,S表示受力面积压力的单位是 N,面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡,记作Pa .1Pa=1N/m2.(帕斯卡单位很小,一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa),以及对阿基米德原理的理解,了解阿基米德原理:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力.这个规律叫做阿基米德原理,即 F浮= G排 =ρ液gv排.
