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    15．我国首台自主设计、自主集成的“蛟龙”号载人潜水器，2013年实现深潜超7000米，这标志着中国已成为世界上掌握大深度载人深潜技术的国家．

    （1）“蛟龙号”潜水器的体积约为21m3，当它在水下缓慢地匀速下潜时的总质量多大？（不计算水的阻力）
    （2）完成任务后，用如图1的滑轮组（滑轮重不计）来提起潜水器．若出水后拉力随时间的变化关系如图2甲所示，潜水器的速度υ和上升的高度h随时间t变化的关系图象分别如图2（丙）和（丁）所示．求：
    ①在1～2s内，拉力F的功率P．
    ②在0～1s内，拉力F做的功W．

    分析 （1）潜水器匀速下潜时受到的浮力和自身的重力相等，根据阿基米德原理即可求出其大小；
    （2）由滑轮组可知，绳子的有效股数为3；
    ①由甲图可知1～2s内的拉力，由乙图可知1～2s内的速度，根据v绳=nv物和P=Fv求出拉力F的功率；
    ②由甲图可知0～1s内的拉力，由丙图可知潜水器上升的高度，根据s=nh和W=Fs求出拉力F做的功．

    解答 解：（1）∵潜水器匀速下潜，
    ∴G=F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×21m3=2.1×105N，
    质量为：
    m=$\frac{G}{g}$=$\frac{2.1×1{0}^{5}N}{10N/kg}$=2.1×104kg；
    （2）绳子的有效股数n=3
    ①由甲图可知1～2s内的拉力F=7×104N，
    由乙图可知1～2s内的速度v物=2.5m/s，
    拉力F的功率：
    P=Fv绳=Fnv物=7×104N×3×2.5m/s=5.25×105W；
    ②由甲图可知0～1s内的拉力F=8×104N，
    由丙图可知潜水器上升的高度h=1.25m，
    拉力F做的功：
    W=Fs=Fnh=8×104N×3×1.25m=3×105J．
    答：（1）潜水器在水下缓慢地匀速下潜时的总质量为2.1×104kg；
    （2）①在1～2s内，拉力F的功率为5.25×105W；
    ②在0～1s内，拉力F做的功为3×105J．

    点评 本题考查了功和功率的计算以及阿基米德原理、二力平衡条件的应用，关键是v绳=nv物和s=nh的应用以及根据图象得出相关的信息，对学生的综合能力要求较高．

    练习册系列答案
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    （2）点燃A蜡烛，小心地移动B蜡烛，直到与A蜡烛的像重合为止，这时发现像与物的大小相等；进一步观察A、B两支蜡烛在直尺上的位置，其目的是便于测量物像到玻璃板的距离关系．
    （3）为证实上述有关成像特点是否可靠，你认为应采取下列哪一项操作？B
    A．保持A、B两支蜡烛的位置不变，多次改变玻璃板的位置进行观察；
    B．保持玻璃板位置不变，多次改变A蜡烛的位置，进行与上述（2）相同的操作．
    （4）如果使蜡烛A离玻璃板远一些，则它所成像的大小不变（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
    （5）实验中发现蜡烛A的像很模糊，你认为可能原因有哪些（至少举两点），应该怎么办？
    原因一：实验室内周围环境比较明亮
    改进办法：在较黑暗环境中进行或拉上窗帘
    原因二：玻璃板与桌面不垂直
    改进办法：将玻璃板与桌面垂直放置．

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