2013年中考物理中的“蛟龙号”问题
“蛟龙号”载人潜水器是我国首台自主设计、自主集成的深海载人潜水器。“蛟龙”号首次下潜5000m级海底顺利完成试验任务后，又顺利完成马里亚纳海沟挑战7000m深海的探测任务。这就意味着“蛟龙”号可以到达深海海底，通过摄像、照相对海底资源进行勘查、执行水下设备定点布放、海底电缆和管道检测等，完成多种复杂任务。标志着我国深海探测技术日趋成熟。2012年的中考物理试题中，有很多以“蛟龙号”为命题载体的试题。请看下述有关“蛟龙号”的试题。
例题1 （2012南京）如图1所示为国首台自主设计的“蛟龙号”载人潜水器，总质量约为22t，2012年6月，“蛟龙号”挑战7000m深度，下潜过程中它受到海水的压强将 （选填“变大”、“变小”或“不变”），当它悬浮在深海某处时，受到的浮力约为 N．（g取10N/kg）
解析：“蛟龙号”潜水器在下潜的过程中，所处深度变大，由液体压强公式P =ρgh可知，当h变大时，P变大，所以下潜过程中它受到海水的压强将变大。
物体悬浮在液体中时，受到的浮力等于物体的重力．当“蛟龙号”悬浮在深海某处时，受到的浮力
= G= mg =22×10kg×10N/kg = 2.2×10N。
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例题2（2012烟台）在实现登月“访吴刚、会嫦娥”千年夙愿的同时，我们也一直在追寻着下海“闯龙宫、见龙王”的梦想。2011年7月，我国首台自主设计、自主集成的载人潜水器“蛟龙”号（如图2所示，其主要技术参数如下表），在经过布放、下潜、上浮、回
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收等一系列操作后，顺利完成5000m级海试任务。2012年6月3日赴马里亚纳海沟向7000m级发起冲击，“上九天揽月、下五洋捉鳖”成为现实。
⑴运用你学过的知识说明，潜水器“下五洋”最大的困难是什么？
⑵根据表中提供的信息，计算说明设计制造时，“蛟龙”号至少承受的压强是多大？ ⑶“蛟龙”号采用“深潜器无动力下潜上浮技术”，其两侧配备4块相同的压载铁，当其到达设定深度时，可抛卸其中2块压载铁，使其处于悬浮状态，从而实现各种实验作业。粗略计算小铁块的体积为多大时，才能使“蛟龙”号最大负载时实现悬浮静止状态？（海水的密度取1.0×10kg/m ，g取10N/kg，铁的密度是7.9×10kg/m，计算结果保留1位小数）
解析：（1）因为潜水器要到深海处，而深海处的海水压强非常巨大，所以潜水器的外壳必须能够承受所处位置处的海水所产生的压力。潜水器“下五洋”最大的困难是克服深海水产生的巨大压强。
（2）根据表中提供的信息可知，潜水器至少要承受7000m海水深处所产生的压强。由液体压强公式得“蛟龙”号至少承受的压强P＝＝7×10Pa 。
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hg ＝1.0×10kg/m×7000m×10N/kg
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(3) 根据表中提供的数据可知，潜水器的体积V＝8.2m×3.0m×3.4m＝83.64m，潜水器（不包括压载铁）的总重＝2.246×10
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＝＝（２２×10kg+220kg+3×80kg）×10N/kg
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N 。
，则一块压铁的质量
＝＝
＝2
。两块压载铁的总重g＝1.0×10kg/m×
g 。
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设一块压铁的体积为＝2
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g＝2g 。潜水器在海水中所受的浮力
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83.64m×10N/kg＝8.364×10N 。两块压载铁所受的浮力
当“蛟龙”号潜水器最大负载悬浮静止在海水中时，因潜水器在海水中处于静止状态，潜水器受到平衡力的作用，所以×10
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+＝
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+
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。即2.246×10N+2
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g＝8.364
N+2
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g 。把＝7.9×10kg/m 、＝1.01×0kg/m 代入上式得
＝4.4 m。
例题3（2012黄冈）2011年8月我国自主研制的深海探测器——“蛟龙号”(如图3所示)在太平洋海域成功完成5000m深海探测，2012年6月它将再赴马里亚纳海沟挑战7000m深海探测(不考虑海水密度变化，密度ρ取1.0×10kg/m，g取10N／kg)。
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(1)若“蛟龙号”能承受的最大压强是7.2×10Pa，则它能下潜的最大深度是多少?(不考虑大气压)
(2)“蛟龙号”上一面积为50cm的观测窗口，在上述两种深度的探测中承受的压力增加了多少?
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中考物理中的“蛟龙号”问题
