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2015年1月我国自行设计的“蛟龙号”载人潜水器(如图甲)对印度洋进行深海探矿、海底高精度地形测量.“蛟龙号”的外壳选择了钛合金板作主材,其主要技术参数如表.蛟龙号挂有适当

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2015年1月我国自行设计的“蛟龙号”载人潜水器(如图甲) 对印度洋进行深海探矿、海底高精度地形测量.“蛟龙号”的外壳选择了钛合金板作主材,其主要技术参数如表.蛟龙号挂有适当数量的压载铁,可通过改变压载铁的数量,来控制其下沉或上浮.并采用科学家们研发的具有世界先进水平的高速水声通信技术,即声纳通信.
自身体积/m3 50.46 最大速度/节 25
自身质量/kg 2.2×104 最大载荷(不包括乘员体重)/kg 220
最大下潜深度/m 7000 乘员人数(每人体重不超过80kg) 3
作业帮
“蛟龙号”的电源是由多节充油银锌蓄电池串联而成.这种电源的“比能量”约为14kw•h/kg,“比能量”是指电池单位质量所输出的电能.每节这种蓄电池的放电电压随时间的变化规律如图乙,可以用70A的电流连续放电13h.
(1)在深海工作区内,“蛟龙号”与海面上工作人员联系时采用了___传递信息.
(2)“蛟龙号”的外壳选择钛合金板,这主要是因为这种材料具有较大___.
(3)加速下沉的“蛟龙号”,若在经过某一密度均匀的海水区域时,迅速抛掉部分压载铁,使其所受浮力等于重力,不计水的阻力,则其将___
A.继续加速下沉      B.减速下沉      C.匀速下沉      D.立即静止
(4)“蛟龙号”采用“深潜器无动力下潜上浮技术”,它是靠改变___来实现浮沉.当它悬停在工作区时,“蛟龙号”自身所受的浮力为___N.(设海水的密度ρ=1×103kg/m3,g取10N/kg)
(5)“蛟龙号”工作时,需要的总能量约为112kW•h.则其电源的质量约为___kg,为了对“蛟龙号”正常供电,串联的蓄电池不得少于___节.
(6)“蛟龙号”完成任务,乘员取出载荷上岸后,“蛟龙号”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丙所示,图丙中P2=2P1.t1时刻“蛟龙号”的排水体积___m3 (不考虑水的阻力,g取10N/kg).
▼优质解答
答案和解析

(1)“蛟龙号”深海潜水器在海水里与海面上的母船传递声音、图象、文字等信息,是利用水声通信系统发出的超声波;
(2)液体压强随深度的增加而增大,要克服深海海水产生的巨大压强,所选的材料必须有很强的硬度,而钛合金板就属于硬度大,稳定性强的材料;
(3)抛掉部分压载铁,使其所受浮力等于重力,不计水的阻力,受的是平衡力,它将保持原状态做匀速下沉运动;故选C;
(4)“蛟龙号”采用“深潜器无动力下潜上浮技术”,它是靠改变自身重力来实现浮沉.
当它悬停在工作区时,“蛟龙号”自身所受的浮力为:
FgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×50.46m3=5.046×105N;
(5)电源的质量m=
112kW•h
14kW•h/kg
=8kg;
一节蓄电池的能量:W1=UIt=1.6V×70A×13×3600s=5.25×106J,
蓄电池的节数=
W
W1
=
112×3.6×106J
5.25×106J
≈77(节)
(6)设在t1、t2时刻起重装置对探测器的拉力分别为F1、F2,探测器的速度为v,
t1时刻,探测器:F1+F=mg,可得F1=mg-F
t2时刻,探测器:F2=mg,
由题知,P2=2P1
即:F2v=2F1v,
则F2=2F1
所以mg=2(mg-F
F=
1
2
mg=
1
2
×22×103kg×10N/kg=1.1×105N,
因为FVg,
所以V=
F
ρ水g
=
1.1×105N
1.0×103kg/m3×10N/kg
=11m3
故答案为:(1)超声波;(2)硬度;(3)C;(4)自身重力;5.046×105;(5)8;77;(6)11.
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