Question

14．在實現(xiàn)登月“訪吳剛、會嫦娥”千年夙愿的同時，我們也一直在追尋著下海“闖龍宮、見龍王”的夢想．2011年7月，我國首臺自主設計、自主集成的載人潛水器“蛟龍”號（其主要技術(shù)參數(shù)如圖所示），在經(jīng)過布放、下潛、上浮、回收等一系列操作后，順利完成5000m級海試任務．2012年6月3日赴馬里亞納海溝向7000m級發(fā)起沖擊，“上九天攬月、下五洋捉鱉”成為現(xiàn)實．

（1）運用你學過的知識說明，潛水器“下五洋”最大的困難是什么？
（2）根據(jù)表中提供的信息，計算說明“蛟龍”號下潛至7000m深度時，至少承受的壓強是多大？
（3）如果蛟龍?zhí)枬撍�器的一個觀測窗的面積為0.03m²，則下潛至最深處時，海水對觀測窗的壓力約為多大？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)公式p=ρ_液gh可知，液體的壓強隨深度的增加而增大．
（2）根據(jù)液體壓強計算公式p=ρ_液gh計算出潛水器在海水中下潛時受到的壓強．
（3）已知觀測窗的面積，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$的變形公式求出受到海水的壓力．

解答 解：（1）因為潛水器要到深海處，而深海處的海水壓強非常巨大，所以潛水器的外殼必須能夠承受所處位置處的海水所產(chǎn)生的壓力．潛水器“下五洋”最大的困難是克服深海水產(chǎn)生的巨大壓強．
（2）“蛟龍”號潛至7000m深處受到海水的壓強：
p=ρ_液gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×7000m=7×10⁷Pa；
受到海水的壓強p=ρ_海水gh=1×10³kg/m³×10N/kg×7000m=7×10⁷Pa，
（3）由p=$\frac{F}{S}$得受到海水的壓力：
F=pS=7×10⁷pa×0.03m²=2.1×10⁶N．
答：（1）克服深海水產(chǎn)生的巨大壓強；
（2）受到海水的壓強為7×10⁷Pa；
（3）受到海水的壓力是2.1×10⁶N．

點評 本題通過“蛟龍?zhí)枴睗撍�器考查液體壓強的知識，難度不大，把握住液體壓強的計算公式是解題的關(guān)鍵．