如图是我国第一台自行设计、自主集成研制的“蛟龙号”载人潜水器.最大下潜深度为当今“世界之最”----70
“蛟龙号”载人潜水器下潜的过程中,海水密度ρ海水不变,所处深度h增大,根据公式P=ρ海水gh知,它所受到的压强增大.又因为下潜的过程中排开水的体积V排不变,海水密度ρ海水不变,所以根据公式F浮=ρ海水gV排知,它所受到的浮力不变.故答案为:增大;不变.
(1) (2) (3) 解:(1) (2) Pa (3) ∵ 匀速 ∴
(1)海水对“蛟龙号”外壳的压强:P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7000m=7×107Pa,
海水对该观测孔的压力F=PS=7×107Pa×0.03m2=2.1×106N;
答:海水对该观测孔的压力是2.1×106N.
(2)已知潜水器的总体积约为23m3,则潜水器所受浮力F浮=ρgV排=1.0×l03 kg/m3×10N/kg×23m3=23×104N.
因为匀速下潜时,浮力与重力相等,则G=23×104N.
所以潜水器的总质量m=
G |
g |
23×104N |
10N/kg |
答:潜水器的总质量约为23吨.
(3)匀速下潜的“蛟龙号“抛掉压载铁后,潜水器所受重力的减小远大于浮力的减小,故潜水器所受浮力大于重力,潜水器所受合力方向竖直向上,潜水器所受合分不再为零;因潜水器所受合力方向向上,而潜水器抛掉压载铁前是匀速下潜,故潜水器抛掉压载铁后,先是减速下潜;当潜水器下潜到速度减为零后,就又会反向加速上升.
答:匀速上浮的“蛟龙号”抛掉压载铁后,潜水器的重力的减小远大于浮力的减小,所以此时潜水器的浮力大于重力,故潜水器会加速上浮.
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