Question

2012年6月27日，中國載人深潛器“蛟龍”號7000m級海試最大下潛深度達7062m，再創中國載人深潛記錄．設潛水器在下潛或上升的過程中只受重力、海水浮力和海水阻力作用，已知海水浮力大小為F，設海水阻力與潛水器的速率成正比．當潛水器的總質量為m時恰好勻速下降，若使潛水器以同樣速率勻速上浮，則需要拋棄物體的質量為（重力加速度為g）（　　）

• A．

  2F

  g

  -m
• B．2（m-

  F

  g

  ）
• C．m-

  F

  g

• D．2m-

  F

  g

Answer 1

分析：分別對潛水器勻速下降和勻速上升過程進行受力分析，根據共點力平衡條件列式求解即可．

解答：解：潛水器勻速下降時，受到重力mg，向上的浮力F，向上的阻力f，根據共點力平衡條件
    mg=F+f ①
勻速上升時，設需要拋棄物體的質量為△m，則受到的重力為（m-△m）g，向上的浮力仍為F，向下的阻力f，根據共點力平衡條件
  （m-△m）g+f=F ②
由①②式解得
△m=2（m-

F

g

）
故選B．

點評：本題關鍵對潛水器受力分析，要注意空氣阻力與速度方向相反，速率不變，阻力大小不變，然后根據共點力平衡條件列式求解．