题文

打捞沉船常用的方法之一是浮筒法．这种方法就是把几个装满水的浮筒沉入水底，绑在沉船两侧，再用高压气体将浮筒中的水排出，在浮力作用下，沉船浮出水面．在某次海洋打捞中，打捞人员先用声呐（一种发射声波的仪器）探测沉船的深度，在沉船正上方的海面上向沉船发射声波，测得声波从发出到接受到反射波的时间是0.1s，海水中的声速为1500m/s，海水的密度取1×103kg/m3，g取10N/kg，请计算： （1）沉船在海水中的深度是多少． （2）假设不计海面大气压的作用，高压气体的压强至少为多少帕，才能将浮筒中的水排出． （3）若沉船的质量约1.4×107kg，打捞起这个沉船，用了体积为200m3浮筒60个，求沉船自身受到的浮力（若浮筒的重力和水的阻力忽略不计）．

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）∵声波从海面传到沉船的时间为听到回声的时间的一半， ∴t= 1 2 ×0.1s=0.05s， ∵v= s t ， ∴沉船在海水中的深度： s=vt=1500m/s×0.05s=75m； （2）由题知，高压气体的压强至少等于沉船处水的压强， 即：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×75m=7.5×105Pa； （3）每个浮筒受到的浮力： F′=ρgv排=1.0×103kg/m3×10N/kg×200m3=2×106N， 60个浮筒受到的浮力： F筒=2×106N×60=1.2×108N， 沉船的重力： G=mg=1.4×107kg×10N/kg=1.4×108N， ∵浮筒的重力和水的阻力忽略不计，G=F船+F筒， ∴沉船自身受到的浮力： F船=G-F浮=1.4×108N-1.2×108N=2×107N． 答：（1）沉船在海水中的深度是75m； （2）高压气体的压强至少为7.5×105Pa，才能将浮筒中的水排出； （3）沉船自身受到的浮力为2×107N．

据专家权威分析，试题“打捞沉船常用的方法之一是浮筒法．这种方法就是把几个装满水的浮筒..”主要考查你对  回声及回声测距离的应用，液体压强的计算，浮力及阿基米德原理，力的合成与应用，重力的计算  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

回声及回声测距离的应用液体压强的计算浮力及阿基米德原理力的合成与应用重力的计算

考点名称：回声及回声测距离的应用

• 定义：
  声音在传播过程中遇到障碍物要发生反射，人们把声音遇到障碍物反射回来的声音叫回声
  
  

• 区别回声与原声：
  

  回声的概念	回声是由于声音被高墙、山崖反射而产生的，对着远处的高墙、山崖呼喊能够听到回声
  区分回声与原声的条件	若回声到达人耳比原声晚0．1s以上，人耳就能把回声和原声区分开来。在空气中，讲话人与反射物间距离必须在17m以上，否则，回声与原声混在一起，使原声加强

• 人耳辨别出回声的条件：
  人耳辨别出回声的条件：也就是人耳区分两次声音的条件是：反射回来的声音到达人耳比原声晚0.1秒以上，否则原声和回声混合在一起使原声加强，这就是在屋里说话为什么比在旷野里说话听起来响的原因。
  
  回声测距离的例题剖析：
  例：汽车沿平直公路匀速使向一座高山，汽车的速度为10m/s,声速为340m/s，行进途中按一次喇叭，2s后司机听到回声，求司机按喇叭处距山脚距离是多少
  剖析：发出声听到回声这段时间走的路程为s₁=v₁t，而汽车在这段时间走的路程为s₂=v₂t，
  鸣笛处到山脚距离s=（s₁+s₂）=（v₁t+v₂t）=(10m/s+340m/s)×2s=350m，
  所以答案为：350m。

• 回声定位：
    蝙蝠在飞行时会发出超声波，这些超声波碰到墙壁或昆虫时会反射回来，根据回声传来的方位和时间，蝙蝠可以确定目标的位置和距离。蝙蝠采用的这种方法叫做回声定位(如图所示)。
  
  
  回声的应用：
  利用回声可以测量距离，如：海底的深度、河宽以及回声定位
  

考点名称：液体压强的计算

• 液体压强的计算公式：
  P=ρgh（ρ是液体密度，单位是千克/米³；g=9.8牛/千克；h是深度，指液体自由液面到液体内部某点的竖直距离，单位是米。）

• 对液体压强公式的理解
  1．由公式可知，液体内部的压强只跟液体的密度和深度有关，而跟液体的质量、重力、体积以及容器的形状、底面积等无关。
  
  2．公式只适用于计算静止的液体产生的压强，而对固体、气体或流动的液体均不适用。
  
  3．在液体压强公式中h表示深度，而不是高度。判断出h的大小是计算液体压强的关键，如图所示，甲图中A点的深度为30cm，乙图中B点的深度为 40cm．丙图中C点的深度为50cm。
  
  4．运用公式时应统一单位：ρ的单位用kg／m³，h 的单位用m，计算出的压强单位才是Pa。 
  
  5．两公式的区别与联系：是压强的定义式，  无论固体、液体还是气体，它都是普遍适用的；而