Question

6．我国第一台自行设计、自主集成研制、总重达22吨的“蛟龙号”深海载人潜水器完成第四次下潜，最大下潜深度达到7000m．（g=10N/kg，ρ_海水=1.0×10³kg/m³）求：
（1）“蛟龙号”下潜到水下7000m时受到水的压强是多少？
（2）“蛟龙号”深海载人潜水器漂浮在海面上时受到的浮力是多少？
（3）“蛟龙号”在水中下潜的过程中，受到的浮力和压强有什么变化？

Answer 1

分析 （1）根据p=ρgh求出潜水器下潜到水下7000m时受到水的压强；
（2）潜水器漂浮在海面上时受到的浮力和自身的重力相等，根据G=mg求出其大小；
（3）潜水器在水中下潜的过程中，排开水的体积不变，所处的深度变大，根据阿基米德原理可知受到浮力的变化，根据p=ρgh判断受到压强的变化．

解答 解：（1）潜水器下潜到水下7000m时受到水的压强：
p=ρ_海水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×7000m=7×10⁷Pa；
（2）潜水器漂浮在海面上时，受到的浮力和自身的重力相等，
则受到的浮力：
F_浮=G=mg=22×10³kg×10N/kg=2.2×10⁵N；
（3）潜水器在水中下潜的过程中，排开水的体积不变，所处的深度变大，
由F_浮=ρgV_排可知，受到的浮力不变，
由p=ρgh可知，受到的压强变大．
答：（1）“蛟龙号”下潜到水下7000m时受到水的压强是7×10⁷Pa；
（2）“蛟龙号”深海载人潜水器漂浮在海面上时受到的浮力是2.2×10⁵N；
（3）“蛟龙号”在水中下潜的过程中，受到的浮力不变，受到的压强变大．

点评 本题考查了液体压强公式和物体浮沉条件以及阿基米德原理的应用，是一道较为简单的应用题．