Question

16．海水里有惊人的压强，深度每增加10m，压强就要增加1.03×10⁵Pa，海洋最深的地方是太平洋的马里亚纳海沟，利用声音探测的回声时间是14.26s，1960年科学家驾驶深海潜水艇到达了马里亚纳海沟底部，发现这里仍生存着深海鱼等多种海洋生物．已知声音在海水中的传播速度是1531m/s，请你根据以上信息求：
（1）海水的密度是多大？
（2）马里亚纳海沟的深度（取整数）
（3）马里亚纳海沟底部深海鱼所受到的海水的压强大约是多大？
（4）若能捕捉到这种深海鱼，能否进行人工养殖？说明理由．

Answer 1

分析 （1）利用公式p=ρgh计算海水的密度；
（2）先算出超声波从海面传到海底的时间，再根据速度公式v=$\frac{s}{t}$的变形式就可算出此处海底的深度；
（3）利用公式p=ρgh计算海沟底部深海鱼所受到的压强；
（4）深海中的鱼承受的液体压强比较大捞出来，外界的液体压强消失．由此分析解答．

解答 解：（1）由题知，深度每增加10m，压强就要增加1.03×10⁵Pa，
根据p=ρgh，海水的密度：
ρ=$\frac{△p}{g△h}$=$\frac{1.03×1{0}^{5}Pa}{10N/kg×10m}$=1.03×10³kg/m³；
（2）声音从海面传到海底的时间为t=$\frac{1}{2}$×14.26s=7.13s，
由v=$\frac{s}{t}$可得海水的深度：
s=vt=1531m/s×7.13s≈10916m；
（3）马里亚纳海沟底部深海鱼所受到的海水的压强：
p′=ρgh′=1.03×10³kg/m³×10N/kg×10916m≈1.12×10⁸Pa；
（4）不能进行人工养殖．
因为海洋深处存在着巨大的海水压强，深海鱼能够生存，说明深海鱼体内有一个巨大的压强与之相抗衡．将深海鱼捞出来，身体外部压强小，在体内巨大的压强作用下，会将鱼的内部器官撑破，使鱼死亡．
答：（1）海水的密度为1.03×10³kg/m³；
（2）马里亚纳海沟的深度为10916m；
（3）马里亚纳海沟底部深海鱼所受到的海水的压强大约是1.12×10⁸Pa；
（4）不能进行人工养殖．因为将深海鱼捞出来，身体外部压强小，在体内巨大的压强作用下，会将鱼的内部器官撑破，使鱼死亡．

点评 本题考查了液体压强公式、速度的计算．关键是明白深海鱼不能养殖的原因，本题最容易出错的地方是声呐探测的回声时间，这是往返的时间，算深度的时候一定要注意．