Question

20．2015年1月我国自行设计的“蛟龙号”载人潜水器（如图）对印度洋进行深海探矿、海底高精度地形测量．“蛟龙号”的外壳选择了钛合金板作主材，其主要技术参数如下表．蛟龙号挂有适当数量的压载铁，可通过改变压载铁的数量，来控制其下沉或上浮．并采用科学家们研发的具有世界先进水平的高速水声通信技术，即声纳通信．

自身体积/m3	50.46	最大速度/节	25
自身质量/kg	2.2×104	最大载荷（不包括乘员体重）/kg	220
最大下潜深度/m	7000	乘员人数（每人体重不超过80kg）	3

（1）“蛟龙号”的外壳选择钛合金板，这主要是因为这种材料具有较大硬度．
（2）“蛟龙号”在下潜的过程中受到海水的压强变大．（选填：“变大”、“变小”）
（3）加速下沉的“蛟龙号”，若在经过某一密度均匀的海水区域时，迅速抛掉部分压载铁，使其所受浮力等于重力，不计水的阻力，则其将C
A．继续加速下沉   B．减速下沉   C．匀速下沉   D．立即静止
（4）“蛟龙号”采用“深潜器无动力下潜上浮技术”，它是靠改变压载铁的数量，实质上就是通过改变自身重力来实现浮沉．当它处于1000米深工作区时，“蛟龙号”自身所受的浮力为5.046×10⁵N．（设海水的密度ρ_水=1×10³kg/m³，g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）液体压强随深度的增加而增大，钛合金硬度大才能承受巨大的水压；
（2）根据液体压强公式p=ρgh分析在“蛟龙号”下潜的过程中受到海水的压强变化；
（3）不计水的阻力，所受浮力等于重力，受的是平衡力，物体将做匀速运动；
（4）“蛟龙号”是靠改变自身重力来实现浮沉的，利用阿基米德原理可计算其所受浮力的大小．

解答 解：
（1）液体压强随深度的增加而增大，要克服深海海水产生的巨大压强，所选的材料必须有很强的硬度，而钛合金板就属于硬度大，稳定性强的材料；
（2）“蛟龙号”下潜的过程中，海水密度不变，深度增加，根据液体压强公式p=ρgh可知受到海水的压强变大；
（3）抛掉部分压载铁，使其所受浮力等于重力，不计水的阻力，受的是平衡力，它将保持原状态做匀速下沉运动；故选C；
（4）“蛟龙号”采用“深潜器无动力下潜上浮技术”，它是靠改变自身重力来实现浮沉．
当它悬停在工作区时，“蛟龙号”自身所受的浮力为：
F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×50.46m³=5.046×10⁵N；
故答案为：（1）硬度；（2）变大；（3）C；（4）自身重力；5.046×10⁵．

点评 此题考查物质的基本属性和潜水器的工作原理，以及影响浮力的因素，准确判断影响浮力因素的变化是本题的关键．