Question

“大洋一號”是我國第一艘現代化的綜合性遠洋科學考察船，船體質量大約是5.6×10³t．其先進的聲學系統由側掃聲納，淺地層剖面儀和深水多波束組成，工作深度6000米，可高精度地探測深海底地形、地貌和淺地層結構．船上配備有潛深3000米的遙控機器人，搭載有海底電視、照相系統，溫度、化學傳感器和二個機械手，可在海底取巖石、沉積物和生物樣本，或利用傳感器進行環境探測．求：（已知：海水的密度取1.03×10³kg/m³，聲音在海水中的傳播速度是大約1500m/s，g=10N/kg）
（1）船自身受到的重力是多大？
（2）當船在海洋上航行時，受到的浮力是多大？
（3）機器人在3000m深處工作時受到海水對它的壓強多大？
（4）聲納回聲定位系統從發出超聲波到接收到來自6000m海底深處的回聲所需要的時間是多少？

Answer 1

分析：（1）知道船的質量，利用重力公式求船的重；
（2）由于船漂浮在海上，根據物體的漂浮條件求船受到的浮力；
（3）知道機器人所處的深度，利用液體壓強公式求機器人受到海水的壓強；
（4）知道海底深度，可求超聲波在海水中的傳播路程，又知道超聲波在海水中的傳播速度，利用速度公式求需要時間．

解答：解：（1）G=mg=5.6×10³×10³kg×10N/kg=5.6×10⁷N；
（2）∵船漂浮，
∴F_浮=G=5.6×10⁷N；
（3）p=ρ_海gh=1.03×10³kg/m³×10N/kg×3000m=3.09×10⁷pa；
（4）超聲波在海水中傳播的路程：
s=6000m×2=12000m，
t=

s

v

=

12000m

1500m/s

=8s．
答：（1）船自身受到的重力是5.6×10⁷N；
（2）當船在海洋上航行時，受到的浮力是5.6×10⁷N；
（3）機器人在3000m深處工作時受到海水對它的壓強為3.09×10⁷pa；
（4）聲納回聲定位系統從發出超聲波到接收到來自6000m海底深處的回聲所需要的時間是8s．

點評：本題考查了學生對重力公式、物體的漂浮條件、液體壓強公式、速度公式的掌握和運用，雖知識點多，但都屬于基礎知識，難度不大．