题文

“大洋一号”是我国第一艘现代化的综合性远洋科学考察船，船体质量大约是5.6×103t．其先进的声学系统由侧扫声纳，浅地层剖面仪和深水多波束组成，工作深度6000米，可高精度地探测深海底地形、地貌和浅地层结构．船上配备有潜深3000米的遥控机器人，搭载有海底电视、照相系统，温度、化学传感器和二个机械手，可在海底取岩石、沉积物和生物样本，或利用传感器进行环境探测．求：（已知：海水的密度取1.03×103kg/m3，声音在海水中的传播速度是大约1500m/s，g=10N/kg） （1）船自身受到的重力是多大？ （2）当船在海洋上航行时，受到的浮力是多大？ （3）机器人在3000m深处工作时受到海水对它的压强多大？ （4）声纳回声定位系统从发出超声波到接收到来自6000m海底深处的回声所需要的时间是多少？

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）G=mg=5.6×103×103kg×10N/kg=5.6×107N； （2）∵船漂浮， ∴F浮=G=5.6×107N； （3）p=ρ海gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×3000m=3.09×107pa； （4）超声波在海水中传播的路程： s=6000m×2=12000m， t= s v = 12000m 1500m/s =8s． 答：（1）船自身受到的重力是5.6×107N； （2）当船在海洋上航行时，受到的浮力是5.6×107N； （3）机器人在3000m深处工作时受到海水对它的压强为3.09×107pa； （4）声纳回声定位系统从发出超声波到接收到来自6000m海底深处的回声所需要的时间是8s．

据专家权威分析，试题““大洋一号”是我国第一艘现代化的综合性远洋科学考察船，船体质量..”主要考查你对  物体的浮沉条件及其应用，回声及回声测距离的应用，液体压强的计算  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

物体的浮沉条件及其应用回声及回声测距离的应用液体压强的计算

考点名称：物体的浮沉条件及其应用

• 物体浮沉条件:
  

  上浮		下沉	悬浮	漂浮	沉底
  F浮>G		F浮<G	F浮=G	F浮=G	F浮+N=G
  实心物体	ρ液>ρ物	ρ液<ρ物	ρ液=ρ物 V排=V物	ρ液>ρ物 V排<V物	ρ液>ρ物 V排=V物
  处于动态（运动状态不断改变），受非平衡力作用			可以停留在液体的任何深度处	是“上浮”过程的最终条件	是“下沉”过程的最终状态
  			处于静态，受平衡力

• 漂浮和悬浮的异同：
  

  		悬浮	漂浮
  区别	物体在液体中的位置	物体可以静止在液体内部任一位置	物体静止在液体表面上
  	物体实心时，ρ物和ρ液的大小	ρ物=ρ液	ρ物<ρ液
  	物体体积V物与物体排开液体体积V排的大小	V物=V排	V物>V排
  相似		物体都处于平衡状态，各自所受的浮力与重力式一对平衡力

• 利用浮力知识求物体或液体的密度:
  1．对于漂浮的物体，浮力等于重力，而浮力F_浮= ρ_液gV_排，重力G_物=ρ_物gV_排，因F_浮≈G_物，只要知道V_排与V_物的关系和ρ_液(或ρ_物)就可求出ρ_物(或ρ_液)。
  例1：将密度为0．6×10³kg／m³，体积125cm³的木块放入盐水中，木块有1／2的体积露出盐水面，则木块受到的浮力为____N，盐水的密度____________ kg／m³(g取10N／kg)
  解析：木块漂浮，所受浮力等于重力，F=G= Mg=p_木Vg=0．6×10³kg／m³×0．125×10^-3m³× 10N／kg=0．75N，盐水的密度：
  =1.2×10³kg/m³
  
  2. 若，物体完全浸没在液体中，根据阿基米德原理，及称重法