Question

7．我国研制的潜水器，现已达到国际领先水平．“蛟龙号”深海潜水器，是我国自主研制的，其设计下潜深度达7 000m．2011年7月已完成5 000m级深海潜海和科学探测．
（1）潜水艇在下潜过程中受到海水的压强变大（选填“不变/变大/变小”）
（2）潜水艇在水下航行时，需要用螺旋桨向后推水，说明物体间力的作用是相互的
若“蛟龙号”潜水器下潜至5 000m，求：
（3）它受到的海水压强大约是多少？（ρ海水=1.03×10³kg/m³）
（4）若观察窗面积为300cm²，海水对观察窗的压力大约是多少？

Answer 1

分析 （1）液体的压强随深度的增加而增大；
（2）物体间力的作用是相互的；
（3）已知潜水器所处的深度和海水的密度，利用公式p=ρgh得到受到的压强；
（4）已知海水产生的压强和作用面积，利用F=pS得到压力．

解答 解：（1）潜水艇在下潜过程中，海水的密度一定，潜水艇所处的深度不断增大，根据p=ρ_液gh可知，受到海水的压强变大；
（2）潜水艇在水下航行时，用螺旋桨向后推水，因为物体间力的作用是相互的，水同时给螺旋桨一个向前的作用力，使潜水艇能够向前航行；
（3）潜水器受到海水的压强为：
p=ρgh=1.03×10³kg/m³×10N/kg×5000m=5.15×10⁷Pa；
（4）由p=$\frac{F}{S}$可得，观察窗受到的压力为：
F=pS=5.15×10⁷Pa×0.03m²=1.545×10⁶N．
答：（1）变大；
（2）物体间力的作用是相互的；
（3）潜水器受到海水的压强为5.15×10⁷Pa；
（4）观察窗受到的压力1.545×10⁶N．

点评 此题是利用液体压强、压力计算公式解决实际问题的计算题．同时考查液体压强的特点和力的作用的相互性．特别注意的是，计算液体压力时，一般要先计算压强，再利用公式F=pS计算压力．