题目内容
某兴趣小组在专业潜水员的指导下，到山区某水库调查水下沉水植物的种类、数量及分布情况．潜水所用氧气瓶的体积为7.5×lO-3m3，空瓶质量为6kg，内充有3kg的氧气，如图所示．在潜水过程中，开始阶段氧气瓶是有助于潜水员下沉的，请你计算，（1）潜水员下潜到水深10m处，从嘴中吐出的气泡受到的压强为多少？气泡上升过程中体积为什么越来越大？（当时大气压为标准大气压）
（2）至少用去多少千克氧气后．氧气瓶才有助于潜水员上浮？
分析：（1）知道液体深度利用p=ρgh即可分析计算；
（2）知道氧气瓶的体积，可以知道氧气瓶浸没在水中排开水的体积，根据阿基米德原理求氧气瓶受到的浮（2）力；知道氧气瓶和里面氧气的质量，利用重力公式求总重；要有助于上浮，氧气瓶受到的浮力必须大于自重，可求用去氧气的重，再利用重力公式求用去氧气的质量．
（2）知道氧气瓶的体积，可以知道氧气瓶浸没在水中排开水的体积，根据阿基米德原理求氧气瓶受到的浮（2）力；知道氧气瓶和里面氧气的质量，利用重力公式求总重；要有助于上浮，氧气瓶受到的浮力必须大于自重，可求用去氧气的重，再利用重力公式求用去氧气的质量．
解答：解：（1）∵p=ρ水gh，
∴气泡受到的压强为P0=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10m=1×105Pa；
∵气泡上升过程中，气泡周围的水深度变浅，
∴气泡受到的压强变小，则体积变大；
（2）氧气瓶浸设在水中受到的浮力F浮
由阿基米德原理得：
F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×7.5×10-3m3=75N，
氧气瓶总重G总
G总=（m瓶十m气）g=（6kg十3kg）×10N/kg=90N，
有助于上浮至少用去的氧气质量△m，
△G=G总-F浮=90N-75N=15N，
△m=
=
=1.5kg．
答：（1）潜水员下潜到水深10m处，从嘴中吐出的气泡受到的压强为1×105Pa，
气泡上升过程中因为气泡周围的水深度变浅，气泡受到的压强变小，则体积变大；
（2）至少用去1.5kg氧气后．氧气瓶才有助于潜水员上浮．
∴气泡受到的压强为P0=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10m=1×105Pa；
∵气泡上升过程中，气泡周围的水深度变浅，
∴气泡受到的压强变小，则体积变大；
（2）氧气瓶浸设在水中受到的浮力F浮
由阿基米德原理得：
F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×7.5×10-3m3=75N，
氧气瓶总重G总
G总=（m瓶十m气）g=（6kg十3kg）×10N/kg=90N，
有助于上浮至少用去的氧气质量△m，
△G=G总-F浮=90N-75N=15N，
△m=
| △G |
| g |
| 15N |
| 10N/kg |
答：（1）潜水员下潜到水深10m处，从嘴中吐出的气泡受到的压强为1×105Pa，
气泡上升过程中因为气泡周围的水深度变浅，气泡受到的压强变小，则体积变大；
（2）至少用去1.5kg氧气后．氧气瓶才有助于潜水员上浮．
点评：本题考查液体压强公式的应用，对于氧气瓶才有助于潜水员上浮．能正确对它做出受力分析是本题的关键．
练习册系列答案
相关题目
某兴趣小组在专业潜水员的指导下，到沂蒙山区某水库调查水下沉水植物的种类、数量及分布情况．潜水所用氧气瓶的体积为7.5×lO-3m3，空瓶质量为6kg，内充有3kg的氧气，如图所示．
某兴趣小组在专业潜水员的指导下，到沂蒙山区某水库调查水下沉水植物的种类、数量及分布情况．潜水所用氧气瓶的体积为7.5×10-3m3，空瓶质量为6kg，内充有3kg的氧气，如图所示．
