Question

7．我国首台自主设计，自主集成研制的“蛟龙”号载人潜水器，设计最大下潜深度为7000m，已顺利完成5000m级海试主要任务．（海水密度取1.0×10³kg/m³．g取10N/kg）
（1）若“蛟龙”号以0.5m/s的平均速度下潜100min时，下潜深度是多少m？
（2）当“蛟龙”号下潜至5000m深度时，其壳体受到海水的压强多大？
（3）在5000m这个深度，潜水器面积为300cm²的表面承受的压力是多少？

Answer 1

分析 （1）知道下潜速度和时间，利用s=vt求下潜深度；
（2）已知下潜的深度和海水的密度，根据p=ρgh求出潜水器壳体受到的海水的压强．
（3）知道海水的压强和面积，再根据F=pS求压力．

解答 解：（1）已知t=100min=6000s，
由v=$\frac{s}{t}$得，下潜深度：
s=vt=0.5m/s×6000s=3000m；
（2）当“蛟龙”号下潜至5000m深度时，其壳体受到海水的压强是：
p=ρ_海水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×5000m=5×10⁷Pa；
（3）由p=$\frac{F}{S}$得，海水对观察窗的压力为：
F=pS=5×10⁷Pa×300×10^-4m²=1.5×10⁶N．
答：（1）若“蛟龙”号以0.5m/s的平均速度下潜100min时，下潜深度是3000m；
（2）当“蛟龙”号下潜至5000m深度时，其壳体受到海水的压强5×10⁷Pa．
（3）海水对观察窗的压力大约是1.5×10⁶N．

点评 本题考查了速度公式、液体压强和压强定义式的掌握和运用，关键是公式的应用，是一道较为简单的计算题．