Question

20．我國(guó)自行研制的“蛟龍”號(hào)深海載人潛水器下潛到7200m深度，達(dá)到世界先進(jìn)水平．求：
（1）潛水器從海面處下潛到5000m深處用時(shí)2.5h，則下潛過(guò)程中平均速度為2km/h．
（2）潛水器在水下航行時(shí)，需要螺旋槳向后推水，說(shuō)明物體間力的作用是相互的．
（3）海面處1m³海水的質(zhì)量是1020kg，而在5000m深處，由于海水被壓縮，1m³海水的質(zhì)量達(dá)到1050kg．由此說(shuō)明液體分子間有空隙，潛水器下潛深度增加，受到的浮力增大（選填“增大”、“減小”或“不變”）．己知潛水器的總體積為8m³，則在從海平面到5000m深處，潛水器受到的浮力增加了2400N（取g=10N/kg）．

Answer 1

分析 （1）知道潛水器的路程和時(shí)間，根據(jù)速度公式求出平均速度．
（2）一個(gè)物體給另一個(gè)物體施加力，同時(shí)又得到另一個(gè)物體的反作用力，說(shuō)明物體間力的作用是相互的．
（3）分子間存在空隙；根據(jù)阿基米德原理判斷潛水器受到的浮力大小；知道5000m深度水的質(zhì)量和體積，求出此處水的密度，根據(jù)阿基米德原理求出浮力大小．

解答 解：（1）v=$\frac{s}{t}$=$\frac{5km}{2.5h}$=2km/h．
（2）潛水器在水下航行時(shí)，需要螺旋槳向后推水，水給潛水器一個(gè)向前的力，說(shuō)明物體間力的作用是相互的．
（3）海面處1m³海水的質(zhì)量是1022kg，而在5000m深處，由于海水被壓縮，1m³海水的質(zhì)量是1050kg，說(shuō)明1m³海水容納的水分子的個(gè)數(shù)增加，說(shuō)明分子間有空隙．
海面處1m³海水的質(zhì)量是1022kg，海面處海水的密度是1.022×10³kg/m³，
在5000m深處，由于海水被壓縮，1m³海水的質(zhì)量是1050kg，在5000m深處海水的密度是1.050×10³kg/m³，
根據(jù)阿基米德原理得，物體排開(kāi)水的體積一定時(shí)，液體的密度越大，浮力越大．
潛水器在海平面深度受到的浮力：F_浮1=ρ_海水1gV=1.020×10³kg/m³×10N/kg×8m³=8.16×10⁴N，
潛水器在5000m深度受到的浮力：F_浮2=ρ_海水2gV=1.050×10³kg/m³×10N/kg×8m³=8.4×10⁴N，
所以增大的浮力△F_浮1=F_浮2-F_浮1=8.4×10⁴N-8.16×10⁴N=2400N．
故答案為：（1）2；（2）物體間力的作用是相互的；（3）空隙；增大；2400．

點(diǎn)評(píng) 本題考查壓強(qiáng)、浮力的計(jì)算，關(guān)鍵是知道海水的密度是變化的，應(yīng)用阿基米德原理時(shí)注意根據(jù)海水的實(shí)際密度進(jìn)行計(jì)算，這是學(xué)生最容易忽略的．