Question

16．2011年7月，我国首台自主设计、自主集成的载人潜水器“蛟龙”号（如图所示，其主要技术参数），在经过布放、下潜、上浮、回收等一系列操作后，顺利完成5000m级海试任务．2012年6月3日赴马里亚纳海沟向7000m级发起冲击，“上九天揽月、下五洋捉鳖”成为现实．（不考虑大气压）
（1）运用你学过的知识说明，潜水器“下五洋”最大的困难是克服深海水产生的巨大压强．
（2）该潜水器从1000m深处继续下潜，受到的浮力将不变（填“变大”“不变”或“变 小”），受到海水的压强将变大．
（3）“蛟龙”号潜至5000m深处受到海水的压强是多大？（海水的密度取1.0×10³kg∕m³，g取10N∕kg）

Answer 1

分析 （1）根据公式P=ρ_液gh可知，液体的压强随深度的增加而增大．
（2）①物体受到的浮力与液体密度和物体排开液体的体积有关，当物体浸没在水中时，受到的浮力大小与深度无关；
②根据液体压强计算公式P=ρ_液gh可判断潜水器在海水中下潜时受到的压强的变化．
（3）已知下潜深度，由液体压强公式P=ρ_液gh求产生的压强．

解答 解：（1）因为潜水器要到深海处，而深海处的海水压强非常巨大，所以潜水器的外壳必须能够承受所处位置处的海水所产生的压力．潜水器“下五洋”最大的困难是克服深海水产生的巨大压强．
（2）①由阿基米德原理F_浮=ρ_液gV_排可知，物体在液体中所受的浮力大小只与液体的密度和排开液体的体积有关，与其它因素都无关，当潜水器从1000米处继续下潜时，因为海水密度不变，排开海水体积不变，所以潜水器受到的浮力不变；
②由公式P=ρ_液gh知，海水密度不变，下潜过程中深度增大，所以潜水器受到的压强会增大．
（3）“蛟龙”号潜至5000m深处受到海水的压强：
P=ρ_液gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×5000m=5×10⁷Pa
故答案为：（1）克服深海水产生的巨大压强；
（2）不变；变大；
（3）“蛟龙”号潜至5000m深处受到海水的压强是5×10⁷Pa．

点评 本题通过“蛟龙号”潜水器考查液体压强和浮力的知识，难度不大，把握住液体压强的计算公式和阿基米的原理是解题的关键．