Question

（2014·東營(yíng)）“蛟龍?zhí)枴眲?chuàng)造了“中國(guó)深度”——下潛7 062 m.今年“蛟龍?zhí)枴睂⑦h(yuǎn)赴印度洋探索2 700 m深處活火山的奧秘.已知：海水密度為1.03×10^３ kg/m^３，聲音在海水中的傳播速度是1 500 m/s，g取10 N/kg.求：

（1）“蛟龍?zhí)枴毕聺摰? 700 m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短.母船與“蛟龍?zhí)枴毙畔�傳遞要借助于聲吶.在2 700 m深處的“蛟龍?zhí)枴笔盏秸�上方母船的指令需要多長(zhǎng)時(shí)間？（3）“蛟龍?zhí)枴钡竭_(dá)海底扔掉部分配重后，排開(kāi)的水所受的重力是5×10^３ N，它受到的浮力是多少？

�。�4）任務(wù)完成后，起重機(jī)把重2.2×10^５ N的“蛟龍?zhí)枴钡醯侥复�上，起重機(jī)滑輪裝置原理如圖，在滑輪裝置作用下，“蛟龍?zhí)枴彪x開(kāi)水面后緩慢豎直上升10 m后到達(dá)甲板，繩子自由端的拉力為68 750 N，移動(dòng)的距離是40 m，則滑輪裝置的機(jī)械效率是多少？

�。�5）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

（1）蛟龍?zhí)枤んw受到海水的壓強(qiáng)：

p=ρgh=1.03×10³ kg/m³×10 N/kg×2 700 m

≈2.78×10⁷ Pa；

（2）由公式可得，“蛟龍?zhí)枴笔盏秸�上方母船的指令需要的時(shí)間：t===1.8 s；

（3）“蛟龍”號(hào)受到的浮力等于它排開(kāi)海水的重力：

F_浮=G_排=5×10³ N；

（4）滑輪組承擔(dān)物體重力的繩子股數(shù)：

n===4，

所以滑輪裝置的機(jī)械效率：

η=====0.8=80%；

（5）隨著下潛深度的增大，壓強(qiáng)會(huì)越來(lái)越大，溫度會(huì)越來(lái)越低，所以下潛至深海需要克服的技術(shù)難題是：低溫和壓強(qiáng).