Question

18．“蛟龍?zhí)枴眲?chuàng)造了“中國深度”--下潛7062m，今年“蛟龍?zhí)枴睂⑦h(yuǎn)赴印度洋探索2700m深處活火山的奧秘．已知：海水密度ρ═1.03×10³kg/m³，聲音在海水中的傳播速度是1500m/s，取g=10N/kg．問：
（1）“蛟龍?zhí)枴毕聺摰?700m深度時(shí)受到的海水的壓強(qiáng)是多少？
（2）電磁波傳播速度大，但是在海水中的傳輸距離很短．母船與“蛟龍?zhí)枴毙畔�傳遞要借助于聲吶．在2700m深處的“蛟龍?zhí)枴笔盏秸�上方母船的指令需要多長時(shí)間？
（3）任務(wù)完成后，起重機(jī)把重2.2×10⁵N的“蛟龍?zhí)枴钡醯侥复�上，起重機(jī)滑輪裝置原理如圖乙所示，在滑輪裝置作用下，“蛟龍?zhí)枴彪x開水面后緩慢豎直上升10m后到達(dá)甲板，繩子自由端的拉力為68750N，移動(dòng)的距離是40m，則滑輪裝置的機(jī)械效率是多少？
（4）你認(rèn)為“蛟龍?zhí)枴泵媾R的主要技術(shù)難題是什么（答出一條即可）？

Answer 1

分析 （1）知道蛟龍?zhí)栂聺摰纳疃�，根�?jù)p=ρgh求出殼體受到海水的壓強(qiáng)；
（2）知道蛟龍?zhí)栂聺摰纳疃群秃Ｋ�中的聲速，根�?jù)v=$\frac{s}{t}$求出“蛟龍?zhí)枴笔盏秸�上方母船的指令需要的時(shí)間；
（3）對(duì)于已經(jīng)組裝好的滑輪組，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{G}{nF}$計(jì)算滑輪裝置的機(jī)械效率；
（4）隨著下潛深度的增大，壓強(qiáng)會(huì)越來越大，溫度會(huì)越來越低．

解答 解：
（1）蛟龍?zhí)柺艿胶Ｋ�的壓�?qiáng)：
p=ρgh=1.03×10³kg/m³×10N/kg×2700m≈2.78×10⁷Pa；
（2）由v=$\frac{s}{t}$可得，“蛟龍?zhí)枴笔盏秸�上方母船的指令需要的時(shí)間：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{h}{v}$=$\frac{2700m}{1500m/s}$=1.8s；
（3）由圖乙知，滑輪組承擔(dān)物重的繩子股數(shù)：n=4，
所以滑輪裝置的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%=$\frac{2.2×1{0}^{5}N}{4×68750N}$×100%=80%；
（4）隨著下潛深度的增大，海水壓強(qiáng)會(huì)越來越大，溫度會(huì)越來越低，所以下潛至深海需要克服的技術(shù)難題是：低溫和高壓．
答：（1）受到的海水的壓強(qiáng)是2.78×10⁷Pa；
（2）收到正上方母船的指令需要1.8s；
（3）滑輪裝置的機(jī)械效率是80%；
（4）“蛟龍?zhí)枴泵媾R的主要技術(shù)難題是低溫和高壓．

點(diǎn)評(píng) 本題以“蛟龍?zhí)枴睘檩d體考查了液體壓強(qiáng)公式、速度公式、機(jī)械效率公式的理解和應(yīng)用，知識(shí)點(diǎn)，綜合性強(qiáng)，但難度不大．有利于學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)．