Question

【题目】一种水下重物打捞方法的工作原理如图所示.将一质量、体积的重物捆绑在开口朝下的浮筒上.向浮筒内冲入一定质量的气体，开始时筒内液面到水面的距离，筒内气体体积.在拉力作用下浮筒缓慢上升，当筒内液面的距离为时，拉力减为零，此时气体体积为，随后浮筒和重物自动上浮。求和. 已知:大气压强，水的密度，重力加速度的大小.不计水温变化，筒内气体质量不变且可视为理想气体，浮筒质量和筒壁厚度可忽略.

Answer 1

【答案】

【解析】试题分析：当深度为时，整体受到的重力和浮力相等，根据平衡条件求解气体的体积，然后对气体根据玻意耳定律求解压强，得到液体的深度

当时，由平衡条件得：

…①

代入数据得： …②

设筒内气体初态、末态的压强分别为、，由题意得：

…③

…④

在此过程中筒内气体温度和质量不变，由玻意耳定律得：

…⑤

联立②③④⑤，代入数据得：