文档介绍：中考物理中的“蛟龙号〞问题
2023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700003kg/m3 ，g取10N/kg，×103kg/m3，计算结果保存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＝hg ＝×103kg/m3×7000m×10N/kg＝7×107Pa 。
(3) 根据表中提供的数据可知，潜水器的体积V＝××＝，潜水器〔不包括压载铁〕的总重＝＝〔２２×103kg+220kg+3×80kg〕×10N/kg＝×105  N 。
设一块压铁的体积为，那么一块压铁的质量＝。两块压载铁的总重＝2g＝2g 。潜水器在海水中所受的浮力＝g＝×103kg/m3××10N/kg＝×105  N 。两块压载铁所受的浮力＝2g 。
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+＝+ 。×105 N+2g＝×105  N+2
g  。把＝×103kg/m3  、＝×03kg/m3 代入上式得＝ m3。
例题3〔2023黄冈〕2023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，2023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，×103kg/m3，g取10N／kg)。
 
(1)假设“蛟龙号〞×107Pa，那么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50cm2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?
(3)“蚊龙号〞完成任务后，漂浮在海面上，由起重装置将其匀速竖直吊离水面，起重装置起吊拉力的功率随时间变化的图象如图4所示，图中P
2＝2P1。起吊过程中“蛟龙号〞总质量为22吨，求t1时刻“蛟龙号〞的排水体积(不考虑水的阻力)。
 解析：〔1〕由液体压强公式P＝ρgh得“蛟龙号〞能下潜的最大深度＝＝＝×103m。
(2)由液体压强公式得：5000m处海水的压强P1＝ρh1g＝×103kg/m3×5000m×10N／kg＝5×107Pa ,7000m处海水的压强P1＝ρh1g＝×103kg/m3×7000m×10N／kg＝7×107Pa
由P＝得，5000m、7000m处两种深度的探测中，观测窗受到的压力增加了△F＝(P2―P1)S＝(7×107Pa―5×107Pa) ×50 ×10-4m2 ＝1×105 N 。
〔3〕设“蛟龙号〞总质量为m ，那么“蛟龙号〞总重G＝mg。
因起重装置将“蛟龙号〞匀速竖直吊离水面，所以吊起过程中，“蛟龙号〞受平衡力的作用。由图像可知，t2时刻以后，起重装置的功率保持不变，说明t
2时刻起重装置已把“蛟龙号〞 吊离水面。设t2时刻起重装置对“蛟龙号〞 的拉力为F2  ，那么F2 ＝G…… ①
设t1、时刻起重装置对“蛟龙号〞 的拉力为F1 ，“蛟龙号〞的排水体积为V ，此时“蛟龙号〞受到的浮力＝ρVg 。因受平衡力作用，所以……②
设“蛟龙号〞吊离水面的速度为υ，由P= 得，t1时刻 P1=F1υ，t2时刻P2=F2υ。因P2=2P1 ，所以F2υ=2 F1υ ，即F2=2F1……③
由①②③式解得 即 所以V===11m3
例题4 〔2023武汉〕如图5甲所示，我国“向阳红09〞母船正在进行投放“蛟龙号〞载人深潜器试验，调控两根伸缩杆，使“∩〞型架绕固定在甲板上的转轴转动至图甲所示位置时停止，然后由固定在“∩〞型架顶部的绞车通过钢缆释放深潜器。
 
 
处在图5甲所示位置的“∩〞形架可以简化为图5乙中以O为支点的杠杆，OB表示“∩〞形架，CD表示两根伸缩杆，O到CD的距离为2m，OD、OE的长度分别为3m、6m。不考虑“∩〞形架、两根伸缩杆和绞车的重力。
〔1〕请在图5乙中画出投放深潜器时