Question

16．如图是我国第一台自行设计、自主研制的“蛟龙号”载人潜水器．2010年8月27日“蛟龙号”已完成深度3759m深海潜试．这标志着中国已成为世界上第五个掌握3500m以上大深度载人深潜技术的国家．据悉，“蛟龙号”的技术改进及5000-7000m深海潜试课题实施方案已通过专家论证，不久，“蛟龙号”将挑战目前世界载人深潜新纪录．
（1）已知“蛟龙号”下潜到3759m的海底用时约102分钟，求“蛟龙号”下潜时的平均速度约为多少米/分钟？（保留到整数）；
（2）若“蛟龙号”的体积为8m³，则潜入水下10m深处排开海水的质量是多少？（ρ_海水=1.0×10³kg/m³）．

Answer 1

分析 （1）已知“蛟龙号”下潜的路程s，下潜时间t，由平均速度公式可求出平均速度．
（2）先根据G_排=F_浮=ρ_水gV_排求出排开海水的重力，然后根据G=mg求出排开海水的质量．

解答 解：（1）“蛟龙号”下潜时的平均速度约：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{3579m}{102min}$≈37 m/min；
（2）“蛟龙号”潜入水下10m深处排开海水的重力：G_排=F_浮=ρ_海水gV_排=1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×8m³=7.84×10³N；
由G=mg可知，排开海水的质量：m_排=$\frac{{G}_{排}}{t}$=$\frac{7.84×1{0}^{3}N}{9.8N/kg}$=8000kg．
答：（1）“蛟龙号”下潜时的平均速度约为37m/min；
（2）“蛟龙号”潜入水下10m深处排开海水的质量是8000kg．

点评 本题以“蛟龙号”潜水器潜水为背景考查了求：平均速度、阿基米德原理以及重力计算公式的应用，是一道中档题．