Question

【題目】我國(guó)正在研制的新一代“蛟龍?zhí)枴鄙詈Ｌ綔y(cè)器，目標(biāo)探測(cè)深度11000m，該深海探測(cè)器的全重為28t．
（1）如果該深海探測(cè)器在未來(lái)的某一天來(lái)到大洋最深處馬里亞納海溝探測(cè)，下潛至某一深度處時(shí)，處于正上方海面處的科考船用聲吶裝置向“蛟龍?zhí)枴卑l(fā)射聲波，若從發(fā)出至接收到所用時(shí)間為12s，則“蛟龍?zhí)枴钡膶?shí)際下潛深度為多少米（已知聲音在海水中的傳播速度為1500m/s）；
（2）若海面處的大氣壓為l.0×105Pa，海水密度為1.03×103kg/m3 ， 則“蛟龍?zhí)枴毕聺撝?1000m時(shí)，所在位置處的壓強(qiáng)為多少；
（3）若（1）問(wèn)中“蛟龍?zhí)枴碧幱趹腋�狀態(tài)，“蛟龍?zhí)枴背�空氣倉(cāng)部分的平均密度為7.0×103kg/m3 ， 試計(jì)算“蛟龍?zhí)枴笨諝鈧}(cāng)的體積（空氣倉(cāng)中的空氣質(zhì)量不計(jì)）．

Answer 1

【答案】
（1）解：聲波從發(fā)出至遇到探測(cè)器的時(shí)間t= ×12s=6s，

由v= 可得，蛟龍?zhí)枴钡膶?shí)際下潛深度：

h=s=vt=1500m/s×6s=9000m

（2）解：海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)：

p水=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×11000m=1.133×108Pa；

蛟龍?zhí)査�在位置處的壓�?qiáng)：

p=p水+p0=1.133×108Pa+l.0×105Pa=1.134×108Pa

（3）解：由ρ= 可得“蛟龍?zhí)枴背�空氣倉(cāng)部分的體積（即實(shí)心部分的體積）：

V實(shí)= = =4m3，

因?yàn)轵札執(zhí)枒腋。?/span>

所以蛟龍?zhí)柺艿降母×Γ?/span>

F浮=G=mg=28000kg×10N/kg=280000N，

整個(gè)蛟龍?zhí)柕捏w積：

V=V排= = ≈27m3，

蛟龍?zhí)柨諝鈧}(cāng)的體積：

V空=V﹣V實(shí)=27m3﹣4m3=23m3

【解析】（1）知道聲波從發(fā)出至接收到所用時(shí)間，可求聲波從發(fā)出到探測(cè)器的時(shí)間，又知道聲音在海水中的傳播速度，利用s=vt求“蛟龍?zhí)枴钡膶?shí)際下潛深度．（2）知道蛟龍?zhí)栂聺摰纳疃�，利用p=ρgh求出海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)，加上大氣壓可得蛟龍?zhí)査�在位置處的壓�?qiáng)．（3）知道質(zhì)量、“蛟龍?zhí)枴背�空氣倉(cāng)部分的平均密度利用ρ= 求“蛟龍?zhí)枴背�空氣倉(cāng)部分的體積；由于蛟龍?zhí)枒腋�，利用F浮=G=mg求蛟龍?zhí)柺艿降母×�，再利用阿基米德原理求蛟龍�(zhí)柵砰_(kāi)海水的以及即蛟龍?zhí)柕捏w積，蛟龍?zhí)柨諝鈧}(cāng)的體積等于蛟龍?zhí)柕捏w積減去“蛟龍?zhí)枴背�空氣倉(cāng)部分的體積．
【考點(diǎn)精析】認(rèn)真審題，首先需要了解液體的壓強(qiáng)的計(jì)算(液體內(nèi)部壓強(qiáng)的公式：p=ρgh ρ指密度,單位kg/m3,g=9.8N/kg, h指深度,單位:m,壓強(qiáng)單位(Pa) 注意：h 指液體的深度，即某點(diǎn)到液面的距離)，還要掌握物體的浮沉條件及其應(yīng)用(物體的浮沉條件：浸沒(méi)在液體中的物體 F浮＞G 時(shí)上浮，F(xiàn)浮 = G 時(shí)懸浮，F(xiàn)浮 ＜G 時(shí)下沉．物體浮沉條件的應(yīng)用舉例：（1）輪船（2）潛水艇（3）氣球（4）飛艇、熱氣（5）密度計(jì)（密度計(jì)的刻度是從上到下刻度變大，刻度不均勻，且刻度無(wú)單位．）)的相關(guān)知識(shí)才是答題的關(guān)鍵．