题目内容

19．我国正在研制的新一代“蛟龙号”深海探测器，目标探测深度11000m，该深海探测器的全重为28t．
（1）如果该深海探测器在未来的某一天来到大洋最深处马里亚纳海沟探测，下潜至某一深度处时，处于正上方海面处的科考船用声呐装置向“蛟龙号”发射声波，若从发出至接收到所用时间为12s，则“蛟龙号”的实际下潜深度为多少米（已知声音在海水中的传播速度为1500m/s）；
（2）若海面处的大气压为l.0×105Pa，海水密度为1.03×103kg/m3，则“蛟龙号”下潜至11000m时，所在位置处的压强为多少；
（3）若（1）问中“蛟龙号”处于悬浮状态，“蛟龙号”除空气仓部分的平均密度为7.0×103kg/m3，试计算“蛟龙号”空气仓的体积（空气仓中的空气质量不计）．

分析 （1）知道声波从发出至接收到所用时间，可求声波从发出到探测器的时间，又知道声音在海水中的传播速度，利用s=vt求“蛟龙号”的实际下潜深度．
（2）知道蛟龙号下潜的深度，利用p=ρgh求出海水产生的压强，加上大气压可得蛟龙号所在位置处的压强．
（3）知道质量、“蛟龙号”除空气仓部分的平均密度利用ρ=$\frac{m}{V}$求“蛟龙号”除空气仓部分的体积；由于蛟龙号悬浮，利用F浮=G=mg求蛟龙号受到的浮力，再利用阿基米德原理求蛟龙号排开海水的以及即蛟龙号的体积，蛟龙号空气仓的体积等于蛟龙号的体积减去“蛟龙号”除空气仓部分的体积．

解答 解：
（1）声波从发出至遇到探测器的时间t=$\frac{1}{2}$×12s=6s，
由v=$\frac{s}{t}$可得，蛟龙号”的实际下潜深度：
h=s=vt=1500m/s×6s=9000m；
（2）海水产生的压强：
p水=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×11000m=1.133×108Pa；
蛟龙号所在位置处的压强：
p=p水+p0=1.133×108Pa+l.0×105Pa=1.134×108Pa；
（3）由ρ=$\frac{m}{V}$可得“蛟龙号”除空气仓部分的体积（即实心部分的体积）：
V实=$\frac{m}{{ρ}_{平均}}$=$\frac{28000kg}{7×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=4m3，
因为蛟龙号悬浮，
所以蛟龙号受到的浮力：
F浮=G=mg=28000kg×10N/kg=280000N，
整个蛟龙号的体积：
V=V排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{海水}g}$=$\frac{280000N}{1.03×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$≈27m3，
蛟龙号空气仓的体积：
V空=V-V实=27m3-4m3=23m3．
答：（1）“蛟龙号”的实际下潜深度为为9000m；
（2）“蛟龙号”下潜至11000m时，所在位置处的压强为1.134×108Pa；
（3）“蛟龙号”空气仓的体积为23m3．

点评 本题综合考查了速度公式、密度公式、液体压强公式、阿基米德原理、物体的浮沉条件的应用，要认真审题，考虑周全，易错题！

练习册系列答案
相关题目
9．小明利用如图甲所示的实验装置观察水的沸腾．
（1）安装好实验器材后，为缩短实验时间，小明在烧杯中倒入热水，温度计示数如图乙所示，此时温度计的示数为68℃．
（2）在水温升高到90℃后，小明每隔1min观察1次温度计的示数，记录在表中，直至水沸腾，如此持续8min后停止读数：
时间/min012345678
温度/℃9092949698999999
①在第7min小明忘记记录数据，此时的水温应为99℃；
②小明观察到：沸腾时水中气泡的情形为图丙中C（选填“C”或“D”）图；
10．某同学为学校草坪设计了一个自动注水喷淋系统，其电路设计如图甲，控制电路电源电压U1=12伏，R0为定值电阻，Rr为压敏电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计，压敏电阻RP放置于水箱底部（如图乙），其阻值与压力有关，阻值随水位变化关系如表，工作电路包括注水系统和喷淋系统，其电源电压U2=220伏．圆柱体水箱底面S=0.4米2，当水箱内的水位上升到2米时，通过电磁铁线圈的电流I水=0.1安，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作，此时电流表示数I1=1安，当水位下降到1米时，衔铁恰好被拉起，注水系统开始给水箱注水，此时电流表示数I2=2安．

水位（米）0.250.500.751.001.251.501.752.002.25
压敏电阻Rr的阻值（欧）300200125907065626059
（1）当水箱内水位达到2米时，控制电路中压敏电阻Rr的功率为0.6瓦．
（2）当水箱内水位下降到1米时，通电电磁铁线圈的电流Ib为多少安？
（2）已知喷淋系统一直给草坪喷水，每秒种喷水恒为0.001米3，注水系统工作时，每秒种给水箱注水恒为0.005米3，求相邻两次开始给水箱注水的这段时间内，工作电路消耗的电能．
7．在解决物理问题时，问题中的已知条件分为：明了已知条件、隐含己知条件和干扰已知条件．下列选项中不属于隐含已知条件的是（　　）
A．一个力对物体做了1J的功，隐含条件为物体受到了1N的作用力，并且在这个力的方向上移动了lm的距离
B．利用激光测量月球到地球的距离，隐含条件为光的传播速度为3×l08m/s
C．如果物体做匀速直线运动，隐含的力学条件为物体受力平衡
D．水平桌面上静止的物体受到30N的支持力，隐含条件是物体对桌面的压力大小为30N
14．如图甲所示是大刚同学两手做俯卧撑时的示意图，他的身体可视为杠杆，如图乙所示，O点为支点，A点为重心，A点为重心，已知每只手所受的支持力大小为200N，求：

（1）若每只手掌与水平地面的接触面积为100cm2，计算手掌对地面的压强；
（2）该同学的质量．
4．如图所示，导体棒ab向右运动，下列操作能使导体棒向左运动的是（　　）
A．调换磁极B．取走一节干电池
C．将导体棒a、b端对调D．向左移动滑动变阻器滑片
11．电热水器金属内胆出水口加接一段曲长管道，在电热水器漏电且接地线失效时，能形成“防电墙”，保障人的安全，如图所示，当热水器漏电且接地线失效时，其金属内胆与大地间电压为220V，由于曲长管道中水具有电阻（简称“隔电电阻”），因而人体两端的电压不高于12V，下列说法正确的是（　　）
A．“隔电电阻”大于“人体电阻”
B．曲长管道应选用导电性能好、管壁较厚的铜管
C．热水器漏电且接地线失效时，“防电墙”使人体内无电流通过
D．热水器漏电且接地线失效时，“隔电电阻”与“人体电阻”并联
8．关于声现象，下列说法正确的是（　　）
A．声音在空气中传播比在水中传播的快
B．声音和光在空气中传播时，声音传播的较快
C．喇叭播放的歌曲都是乐音
D．声音是由物体的振动产生的
9．如图是教材中的情景再现，下列解释不正确的是（　　）
A．
用力推墙后人向后运动，说明物体间力的作用是相互的
B．
口吹硬币跳栏杆，说明流速越大压强越大
C．
用力搬石头没搬动，说明力没有对石头做功
D．
松手后橡皮来回摆动，说明动能和势能可以相互转化

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网