题目内容
2012年6月27日,中国载人深潜器“蛟龙”号7000m级海试最大下潜深度达7062m,再创中国载人深潜记录.设潜水器在下潜或上升的过程中只受重力、海水浮力和海水阻力作用,已知海水浮力大小为F,设海水阻力与潜水器的速率成正比.当潜水器的总质量为m时恰好匀速下降,若使潜水器以同样速率匀速上浮,则需要抛弃物体的质量为(重力加速度为g)( )
分析:分别对潜水器匀速下降和匀速上升过程进行受力分析,根据共点力平衡条件列式求解即可.
解答:解:潜水器匀速下降时,受到重力mg,向上的浮力F,向上的阻力f,根据共点力平衡条件
mg=F+f ①
匀速上升时,设需要抛弃物体的质量为△m,则受到的重力为(m-△m)g,向上的浮力仍为F,向下的阻力f,根据共点力平衡条件
(m-△m)g+f=F ②
由①②式解得
△m=2(m-
)
故选B.
mg=F+f ①
匀速上升时,设需要抛弃物体的质量为△m,则受到的重力为(m-△m)g,向上的浮力仍为F,向下的阻力f,根据共点力平衡条件
(m-△m)g+f=F ②
由①②式解得
△m=2(m-
F |
g |
故选B.
点评:本题关键对潜水器受力分析,要注意空气阻力与速度方向相反,速率不变,阻力大小不变,然后根据共点力平衡条件列式求解.
练习册系列答案
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2012年6月27日,蛟龙号载人潜水器再次刷新“中国深度”--下潜7062米,这标志着中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.2013年6-9月,蛟龙号开启首次试验性应用航次,成功带着多位科学家完成多次下潜任务.假设在某次实验时,深潜器内的显示屏上显示出了从水面开始下潜到最后返回水面10min内全过程的深度曲线和速度图象如图所示,则有( )
A、3-4min时间段内深潜器正在上浮 | B、6-8min时间段内深潜器处于失重状态 | C、深度曲线图中h3代表本次下潜最大深度,应为360m | D、全过程中最大加速度是0.025m/s2 |