Question

3．2014年1月，我國首次300米飽和潛水作業(yè)成功完成，如圖是潛水鐘的示意圖．潛水鐘從剛浸沒在海水中至下潛到300米深處的過程中，它受到的海水壓強(qiáng)將變大，所受的浮力大小將不變（均選填“變大”、“不變”或“變小”）．在300米深處海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)約為2.94×10⁶帕．若在某深度處海水的壓強(qiáng)為2×10⁶帕，據(jù)此數(shù)據(jù)計(jì)算，在此深度時(shí)海水對潛水鐘每0.3米²的外表面產(chǎn)生的壓力約為6×10⁵牛．（海水的密度取水的密度）

Answer 1

分析 （1）液體的壓強(qiáng)與深度有關(guān)，深度越大，壓強(qiáng)越大；
（2）由F_浮=ρ_水gV_排可分析潛水鐘所受浮力的變化情況；
（3）根據(jù)液體壓強(qiáng)計(jì)算公式p=ρ_水gh計(jì)算出300m深處產(chǎn)生的壓強(qiáng)；
（4）根據(jù)F=PS計(jì)算出潛水鐘0.3m²表面承受的壓力．

解答 解：（1）由液體壓強(qiáng)公式：p=ρ_海水gh可知，潛水鐘下潛過程中所處深度h增大，受到的壓強(qiáng)變大．
（2）由F_浮=ρ_水gV_排可知，當(dāng)潛水鐘下潛到300m深處過程中，海水的密度和排開海水的體積不變，所受浮力不變；
（3）在300米深處海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)：p=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×300m=2.94×10⁶Pa；
（4）由p=$\frac{F}{S}$得，海水的壓強(qiáng)為2×10⁶帕?xí)r，對潛水鐘每0.3米²的外表面產(chǎn)生的壓力：
F=p₁S=2×10⁶Pa×0.3m²=6×10⁵N．
故答案為：變大；不變；2.94×10⁶；6×10⁵．

點(diǎn)評 （1）考查了學(xué)生對液體壓強(qiáng)公式、阿基米德原理和物體浮沉條件的掌握和運(yùn)用，知道潛水器自身體積不變（排開水的體積不變、受浮力不變）是本題的關(guān)鍵．
（2）熟練掌握壓強(qiáng)和浮力的計(jì)算公式是解決計(jì)算部分的關(guān)鍵，數(shù)據(jù)計(jì)算過程中要認(rèn)真仔細(xì)．