在实现登月“访吴刚、会嫦娥”千年夙愿的同时，我们一直在追寻着下海“闯龙宫、见龙王”的梦想．2011年7月，我国首台自主设计、自主集成的载人潜水器“蛟龙”号（如图所示，其主要

Question

在实现登月“访吴刚、会嫦娥”千年夙愿的同时，我们一直在追寻着下海“闯龙宫、见龙王”的梦想．2011年7月，我国首台自主设计、自主集成的载人潜水器“蛟龙”号（如图所示，其主要技术参数如表），在经过布放、下潜、上浮、回收等一系列操作后，顺利完成5000m级海试任务．2012年6月3日赴马里亚纳海沟成功下潜至7000m以下，“上九天揽月、下五洋捉鳖”成为现实．

（1）潜水器“下五洋”最大的困难是______．
（2）根据表中提供的信息，计算说明设计制造时，“蛟龙”号至少承受的压强是多大？
（3）“蛟龙”号采用“深潜器无动力下潜上浮技术”，其两侧配备4块相同的压载块，当其到达设定深度时，可抛卸其中2块压载块，使其处于悬浮状态，从而实现各种实验作业．粗略计算小铁块的体积为多大时，才能使“蛟龙”号最大负载时实现悬浮静止状态？（海水的密度取1.0×10³kg/m³，g取10N/kg，铁的密度是7.9×10³kg/m³，计算结果保留1位小数）

Answer 1

（1）因为潜水器要到深海处，而深海处的海水压强非常巨大，所以潜水器的外壳必须能够承受所处位置处的海水所产生的压力．潜水器“下五洋”最大的困难是克服深海水产生的巨大压强．
（2）根据表中提供的信息可知，“蛟龙”号至少要承受7000m海水深处所产生的压强．
由液体压强公式得“蛟龙”号至少承受的压强P=ρ_海水hg=1.0×10³kg/m³×7000m×10N/kg=7×10⁷Pa．
（3）根据表中提供的数据可知，“蛟龙”号悬浮时，所受的浮力和重力是平衡力，
重力=G=mg+2m_铁g=（22000kg+220kg+3×80kg）×10N/kg+2×10N/kg×m_铁=224600N+2×10N/kg×m_铁；
∴“蛟龙”号受到的浮力F_浮=ρ_海水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×83.64m³=836400N．
所以铁块的质量m_铁=(836400N−224600N)/(2×10N/kg)=30590kg；
所以铁块的体积是v=(m铁)/(ρ铁)=(30590kg)/(7.9×103kg/m3)=3.8m³．
答：（1）克服深海水产生的压强；
（2）“蛟龙”号至少承受的压强是7×10⁷Pa．
（3）铁块的体积是3.8m³．