Question

4．2016年7月28日，我国自主研制的“海斗”号潜水器创造了我国无人潜水器的最大下潜及作业深度记录，最大潜深达10767米，成为继日、美两国之后第三个拥有研制万米级无人潜水器能力的国家，请分析：
（1）“海斗”号无人潜水器在下潜过程中，所受海水压强将变大．
（2）“海斗”号无人潜水器的体积约为0.5米³，则它在海底作业时受到的浮力约为多少牛？（海水密度取ρ=1.0×10³千克/米³）
（3）在10767米的深海，海水的压强约为1.1×10⁸帕，则“海斗”号无人潜水器每平方厘米面积上受到海水的压力约为多少牛？

Answer 1

分析 （1）“海斗”号无人潜水器在下潜过程中，所处的深度逐渐变大，根据p=ρgh可知所受海水压强的变化；
（2）“海斗”号无人潜水器在海底作业时排开海水的体积和自身的体积相等，根据阿基米德原理求出受到的浮力；
（3）根据F=pS求出“海斗”号无人潜水器每平方厘米面积上受到海水的压力．

解答 解：（1）“海斗”号无人潜水器在下潜过程中，所处的深度逐渐变大，
由p=ρgh可知，所受海水的压强逐渐变大；
（2）“海斗”号无人潜水器在海底作业时受到的浮力：
F_浮=ρgV_排=ρgV=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.5m³=5000N；
（3）由p=$\frac{F}{S}$可得，“海斗”号无人潜水器每平方厘米面积上受到海水的压力：
F=pS=1.1×10⁸Pa×1×10^-4m²=1.1×10⁴N．
答：（1）变大；
（2）“海斗”号无人潜水器在海底作业时受到的浮力约为5000N；
（3）“海斗”号无人潜水器每平方厘米面积上受到海水的压力约为1.1×10⁴N．

点评 本题考查了液体压强公式和阿基米德原理以及压强定义式的应用，要注意物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等．