Question

2012年8月我国“蛟龙”号载人潜水器下潜记录再创新高，成功实现下潜7km深度．设潜水器在下潜或上升过程中只受重力、海水浮力和海水阻力作用，其中，海水浮力F始终不变，所受海水阻力大小不变．已知当潜水器的总质量为M时恰好以加速度a匀加速下降，若使潜水器以同样大小的加速度匀加速上升，则需要从潜水器储水箱向外排出水的质量为（重力加速度为g）ks5u（　　）

• A、2（M-

  F

  g

  ）
• B、

  2F+2Mg

  g+a

• C、2M-

  F

  g

• D、

  2(Mg-F)

  g+a

Answer 1

分析：分别对潜水器匀假速下降和匀加速上升过程进行受力分析，根据牛顿第二定律求解即可．

解答：解：潜水器匀加速下降时，受到重力mg，向上的浮力F，向上的阻力f，根据牛顿第二定律：
Mg-（F+f）=Ma…①
匀加速上升时，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，根据牛顿第二定律：
F-（M-△m）g-f=（M-m）a…②
由①②式联立得：△m=

2(Mg-F)

g+a

故D正确
故选：D

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，然后根据根据牛顿第二定律列式求解．