题目内容

5．深海探测器利用“深海潜水器无动力下潜上浮技术”，其两侧配备多块相同的压载铁，当其到达设定深度时，抛卸压载铁，使其悬浮、上浮等，并通过探测器观察窗观察海底世界．其深海探测器在一次海底科考活动中，经过下潜、悬浮、上浮等一系列操作后，顺利完成任务．如图所示，是该探测器观察窗所受海水压强随时间变化的P-t图象，以下说法正确的是（　　）
A．探测器在B、C、D三个位置所受浮力的大小关系是F浮B＜F浮C＜F浮D
B．探测器在下潜、上浮二个阶段，在竖直方向的速度大小关系是v下沉＞v上浮
C．探测器在第3h、第5h和第8h的三个时刻，观察窗所受压力大小的关系是F5h＞F3h＞F8h
D．探测器在下潜的最深处处于悬浮状态，受到重力大于浮力

分析 （1）根据F浮=ρgV排可比较探测器在B、C、D三个位置，所受浮力的大小关系；
（2）p=ρgh，p与时间成正比，h就与时间成正比，根据AB段是匀速运动，代表下沉阶段；类似地，CD段也是匀速运动，代表上浮阶段；
（3）根据3h、第5h和第8h的三个时刻所受的压强关系，利用压强公式变形分析观察窗所受压力大小的关系
（4）潜水器在水下悬浮，受到的重力和浮力大小相等．

解答 解：
A、探测器在B、C、D三个位置，都是浸没，V排=V物，故由F浮=ρgV排可知，探测器在B、C、D三个位置，所受浮力的大小是相等的，故A错误；
B、p=ρgh，p与时间成正比，h就与时间成正比，所以AB段是匀速运动，代表下沉阶段；CD段也是匀速运动，代表上浮阶段；
因为p相同，就代表h相同，AB段所用时间较长，所以速度小于CD段，故B错误；
C、由图象可知，3h所受压强为7.5×104Pa，5h所受压强为10×104Pa，8h所受压强为4.5×104Pa，根据p=ρgh和F=pS可知，5h所受压力大于3h所受压力，3h所受压力大于8h所受压力，即F5h＞F3h＞F8h，故C正确；
D、潜水器在水面下处于悬停时，它在竖直方向上受到的重力与浮力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，是一对平衡力，故D错误；
故选C．

点评 牛顿动力学问题是中考考查的重点，而与中国科技进步相关的高科技问题更能激起学生的爱国热情，本题借助最新的物理情景，考查了牛顿动力学问题，解题的关键是会将实际问题转换为物理模型．

练习册系列答案
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