Question

5．2011年9月，我国自行研制的“蛟龙”号深海载入潜水器下潜到5188m深度，已达到世界先进水平．
（1）潜水器从海面处下潜到5000m深处用时2.5h，则下潜过程中平均速度为2km/h．
（2）海面处1m³海水的质量是1022kg，而在5000m深处，由于海水被压缩，1m³的海水的质量达到1050kg．由此说明液体分子间有空隙，潜水器下潜深度增加，受到的浮力增大（选填“增大”、“减小”或“不变”）．
（3）已知潜水器的总体积为8m³，则在5000m深处，潜水器受到的浮力为多少？（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）知道潜水器的路程和时间，根据速度公式求出平均速度．
（2）（3）分子间存在空隙；根据阿基米德原理判断潜水器受到的浮力大小；知道5000m深度水的质量和体积，求出此处水的密度，根据阿基米德原理判断出浮力大小．

解答 解：
（1）潜水器下潜过程中平均速度为v=$\frac{s}{t}$=$\frac{5km}{2.5h}$=2km/h．
（2）海面处1m³海水的质量是1022kg，而在5000m深处，由于海水被压缩，1m³海水的质量是1050kg，说明1m³海水容纳的水分子的个数增加，说明分子间有空隙．
海面处1m³海水的质量是1022kg，海面处海水的密度是1.022×10³kg/m³，
在5000m深处，由于海水被压缩，1m³海水的质量是1050kg，在5000m深处海水的密度是1.050×10³kg/m³，
根据阿基米德原理得，物体排开水的体积一定时，液体的密度增大，浮力增大．
（3）潜水器在5000m深度受到的浮力：F_浮=ρ_海水gV=1.05×10³kg/m³×10N/kg×8m³=8.4×10⁴N．
故答案为：（1）2；（2）空隙；增大；（3）8.4×10⁴．

点评 此题考查速度的计算、浮力的大小计算，题中海水的密度是变化的，根据海水的体积和质量进行计算，这是学生最容易忽略的．