Question

7．2012年6月3日，远洋科学考察船“向阳红09”搭载“蛟龙”号潜水器（如图所示）和数十名科学工作者，驶向太平洋的马里亚纳海沟，挑战7000m的深潜记录．（海水的密度ρ_海水=1.03×10³kg/m³，g=10N/kg ）求：
（1）若“蛟龙”号以0.6m/s的平均速度下潜100min时，下潜深度是多少？
（2）当“蛟龙”号下潜至7000m深度时，其壳体受到海水的压强多大？如果“蛟龙号”潜水器一个观测窗的面积约为0.03m²，则潜到7000m时海水对该观测窗的压力约为多大？

Answer 1

分析 （1）已知速度与运动时间，由速度公式的变形公式可以求出路程．
（2）由液体压强公式可以求出海水的压强，在根据F=pS求出受到的压力．

解答 解：（1）已知速度v=0.6m/s，下潜时间t=100min，由速度公式v=$\frac{s}{t}$，
则下潜深度：s=vt=0.6m/s×100×60s=3600m；
（2）“蛟龙”号下潜至7000m深度时，海水对壳体的压强：
p=ρ_海水gh=1.03×10³kg/m³×10N/kg×7000m=7.21×10⁷Pa；
观测窗的面积约为0.03m²，则潜到7000m时海水对该观测窗的压力约为：
F=pS=7.21×10⁷Pa×0.03m²=2.163×10⁶N．
答：（1）下潜深度是3600m；（2）当“蛟龙”号下潜至7000m深度时，其壳体受到海水的压强是7.21×10⁷Pa；潜到7000m时海水对该观测窗的压力约为2.163×10⁶N．

点评 本题主要考查应用速度公式、液体压强公式、利用液体压强公式求压力，是一道常见题．