Question

【題目】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（如圖所示，其主要技術參數如下表），在經過布放、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級發起沖擊，“上九天攬月、下五洋捉鱉”成為現實。(不考慮大氣壓)

（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）根據表中提供的信息，計算說明設計時，“蛟龍”號至少承受的壓強是多大？

（3）蛟龍號空載時在水下懸浮時受到的浮力多大？（海水的密度取1.0×103，g取10N/kg）

Answer 1

【答案】深海處水的巨大壓強 7×107Pa 2.2×106N

【解析】液體壓強與液體深度有關，深度越深液體壓強越大，故潛水器“下五洋”最大困難是如何克服深海處水的巨大壓強；因最大下潛深度h=7000m，P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7000m=7×107Pa；蛟龍號空載時在水下懸浮時處于平衡狀態，故受到的浮力等于其自身重力，即F浮=G=mg=22×103kg×10N/kg= 2.2×106N。