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题型:计算题 题类: 难易度:普通

广东省清远市阳山县韩愈中学2024-2025学年八年级上学期第一次月考物理试题

如图是我国“奋斗者”无人潜水器。在某次下潜实验中,若潜水器下潜的速度为20m/s,从接触水面开始计时,50s时悬停在海中某一深度,向海底发射一束超声波,12s后收到海底反射 回来的超声波。超声波在海水中的速度是1500m/s。求:
(1)、潜水器下潜50s 的深度;
(2)、收到回波信息时潜水器与海底的距离。
举一反三
据中国科学院深海科学与工程研究所消息,完成首次环大洋洲载人深潜科考航次任务后,“探索一号”科考船携“奋斗者”号载人潜水器于2024年3月11日返抵海南三亚。本航次中,“奋斗者”号总共完成了63次有效下潜作业载人数量大29人;其中在克马德克海沟完成下潜31次,4次下潜深度超万米,10次下潜深度超9000米,平均深度7429米,下潜最大深度10010.9米,刷新了我国载人深潜的新纪录。“奋斗者”号的载人舱设计为球形,如图所示。球形结构可以将深海的压力向四周分散开来,从而可以承受更大的压力。“奋斗者”号最引人注目的是中国科学院金属研究所钛合金团队采用自主发明的Ti62A钛合金新材料,为“奋斗者”号建造了世界最大、搭载人数最多的潜水器载人舱球壳,它比“蛟龙”号更抗压,实现了下潜更大的深度,载人舱的研制极大推动了我国材料力学和结构力学的发展。“奋斗者”号还采用了新型固体浮力材料保障潜水器安全返回水面。浮力材料要求抗很大的水压,这些新型固体浮力材料的关键部分是成千上万个纳米级大小的玻璃微珠组成,每个玻璃微珠中间是空心的,固体浮力材料的研制突破了我国浮力材料研究的关键技术。

“奋斗者”号的总质量为20.8t,某次执行任务时,在它的外部挂好2t的压载铁,无论是下潜、悬停、还是上浮,压载铁都起到了巨大的作用。下潜开始时,往水舱内注水,当下潜到最大深度10010.9米时,“奋斗者”号通过适时抛掉0.8t的压载铁实现悬停,当在10010.9米完成工作后,潜航员需要再抛掉剩余的压载铁,才能实现上浮。

目前,中国成为世界上万米下潜次数和人数最多的国家。“奋斗者”号为我国探索海洋科学奥秘,保护和合理利用海洋资源提供了强大支撑。(已知海水的密度ρ=1.0×103kg/m3 , g=10N/kg)请根据上述材料回答下列问题:

(1)某次执行任务中,“奋斗者”号载人潜水器用时3h,下潜了9km,则它的速度是多少千米每小时?

(2)“奋斗者”号的载人舱设计为球形,载人舱球壳使用了Ti62A钛合金和新材料新型固体浮力材料建造,都是为了抵抗深海中海水巨大的压强,当“奋斗者”号载人潜水器观察窗下潜到9000m时,求观察窗受到海水的压强多大?

(3)请计算“奋斗者”号的体积?

(4)“奋斗者”号下潜开始时,往水舱内注水。当完成工作后,潜航员需要再抛掉剩余的压载铁,才能实现上浮,爱思考的小明同学觉得排掉水舱内的水也可以上浮,请你分析小明的想法能否实现,为什么?

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