题目内容

如图是我国第一台自行设计、自主集成研制的“蛟龙号”载人潜水器,2011年,北京时间7月26日3时57分正式开始下潜.26日6时12分首次下潜至5038.5米,顺利完成本次5000米级海试主要任务. 
(1)求“蛟龙号”完成这次海试任务的平均速度约为多少m/min?(保留整数)
(2)当“蛟龙号”到达5000米深的海底世界时,海水对“蛟龙号”外壳的压强约为多大?如果潜水器的一个观测孔的面积约为300cm2,则海水对该观测孔的压力约为多大?(海水密度近为1.0×103kg/m3,)
分析:(1)已知“蛟龙号”下潜的路程s,下潜时间t,由平均速度公式可求出平均速度.
(2)由液体压强公式p=ρgh求压强,由F=pS求海水对观察孔的压力.
解答:已知:s=5038.5m,t=6:12-3:57=2h15min=135min,h=5000m,ρ=1.0×103kg/m3,g=10N/kg,S=300cm2=0.03m2
求:(1)“蛟龙号”下潜的平均速度v=?;(2)海水对“蛟龙号”外壳的压强p=?;海水对该观测孔的压力F=?
解:(1)“蛟龙号”下潜的平均速度:
v=
s
t
=
5038.5m
135min
≈37m/min;
(2)海水对“蛟龙号”外壳的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5000m=5×107Pa.
∵p=
F
S

∴海水对该观测孔的压力:F=pS=5×107Pa×0.03m2=1.5×106N.
答:(1)蛟龙号下潜的平均速度为37m/min;
(2)海水对“蛟龙号”外壳的压强约为5×107Pa,海水对该观测孔的压力约为1.5×106N.
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,考查的点较多,是一道中档题.
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