Question

12．閱讀《浮筒打撈沉船》，回答題．浮筒打撈沉船用浮筒打撈沉船的方法稱(chēng)為浮筒法，它是打撈技術(shù)中常用的方法之一．浮筒為鋼制的空心圓柱體，浮筒中裝滿(mǎn)水后下沉，下沉到沉船處，將浮筒縛在沉船上，然后用壓縮空氣將浮筒內(nèi)的水排出，浮筒即產(chǎn)生向上的舉力，利用這個(gè)向上的舉力，可將沉船打撈起來(lái)．某水域有一失事沉船，打撈人員需先用聲吶探測(cè)器（一種發(fā)出聲波的儀器），探測(cè)沉船的深度，然后再進(jìn)行打撈．探測(cè)沉船深度的方法是在沉船正上方的水面處，向沉船發(fā)射聲波，測(cè)得從發(fā)出聲波至接收到反射聲波的時(shí)間是0.1s，水中的聲速為1500m/s，水面的大氣壓強(qiáng)p₀=1.0×10⁵Pa，g取10N/kg．請(qǐng)根據(jù)上述材料，回答下列問(wèn)題：
（1）沉船在水中的深度是75m；
（2）沉船處水產(chǎn)生的壓強(qiáng)為7.5×10⁵Pa；
（3）將沉船處浮筒中的水排出，除克服水產(chǎn)生的壓強(qiáng)之外，還要克服大氣產(chǎn)生的壓強(qiáng)；
（4）將沉船處浮筒中的水排出，給浮筒充氣的氣體壓強(qiáng)至少為8.5×10⁵Pa．

Answer 1

分析 （1）先求出聲波從海面?zhèn)鞯匠链�的時(shí)間，再根據(jù)速度公式v=$\frac{s}{t}$的變形式計(jì)算出沉船在海水中的深度；
（2）根據(jù)p=ρgh求出沉船處水產(chǎn)生的壓強(qiáng)；
（3）將沉船處浮筒中的水排出，除克服水產(chǎn)生的壓強(qiáng)之外，還要克服水面上方的大氣壓強(qiáng)；
（4）高壓氣體的壓強(qiáng)等于沉船處水的壓強(qiáng)加上大氣壓強(qiáng)，才能將浮筒中的水排出．

解答 解：（1）聲波從發(fā)出傳到沉船的時(shí)間t=$\frac{1}{2}$×0.1s=0.05s，
由v=$\frac{s}{t}$得：
聲波的路程：
s=vt=1500m/s×0.05s=75m；
（2）沉船處水產(chǎn)生的壓強(qiáng)：
p=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×75m=7.5×10⁵Pa；
（3）將沉船處浮筒中的水排出，除克服水產(chǎn)生的壓強(qiáng)之外，還要克服水面上方的大氣壓強(qiáng)；
（4）給浮筒充氣的氣體壓強(qiáng)至少為：
p′=p₀+p=1.0×10⁵Pa+7.5×10⁵Pa=8.5×10⁵Pa．
故答案為：（1）75；（2）7.5×10⁵；（3）大氣；（4）8.5×10⁵．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)壓強(qiáng)、液體壓強(qiáng)計(jì)算公式的理解和掌握，難度不是很大，靈活應(yīng)用速度公式的變形公式、液體壓強(qiáng)公式、浮力公式是正確解題的關(guān)鍵．