Question

【題目】如圖為我國自主設計生產的、世界最大的觀光潛水器“寰島蛟龍1”號。該潛水器設計最大下潛深度為40m，空載時質量為24t，總長7.9m、總寬3.6m、總高4.4m，配備有供電系統、浮力調節系統、生命支持系統及導航控制系統等。海水密度取1.0×103kg/m3。(g=10N/kg）

（1）潛水器潛入水面后，在下潛過程中受到海水的浮力________，海水對它的壓強________ （選填：不變、變大或變小）

（2）該潛水器在水面下40m處、面積為1cm2的外殼上承受的海水壓力有多大_______？

（3）該潛水器空載浮在海面時，受到的浮力多大______？排開海水的體積約為多大_______？

（4）潛水器返回母船時，利用母船艉部起吊裝置將潛水器緩緩吊上母船甲板。若潛水器在海面上被吊起的過程中，起吊裝置的機械效率為80%，潛水器勻速豎直上升速度為0.2m/s，則起吊裝置在1min內的總功為多少________？起吊裝置的功率為多大_______？（設起吊過程中潛水器空載）。

Answer 1

【答案】不變 變大 40N 2.4×105N 3.6×106J 6×104W

【解析】

第一空．下潛過程中排開液體體積不變，由可知受到的浮力大小不變；

第二空．下潛過程中深度不斷增加，由液體壓強公式可知，壓強增大；

第三空．水面下40m處受到的壓強為：

壓力為：

；

第四空．因為漂浮，所以浮力等于重力為：

；

第五空．排開海水的體積約為：

；

第六空．有用功為：

因為則

總功為：

；

第七空．起吊裝置的功率為：

。