“蛟龙号”载人潜水器实现5000m级水深的突破，表明了中国有能力到达占全球面积70%的海洋深处进行探索．如图17所示，当“蛟龙号”载人潜水器从4000m匀速下潜到5000m深度时，用时33min20s．已

Question

“蛟龙号”载人潜水器实现5000m级水深的突破，表明了中国有能力到达占全球面积70%的海洋深处进行探索．如图17所示，当“蛟龙号”载人潜水器从4000m匀速下潜到5000m深度时，用时33min20s．已知：此时潜水器的总质量22t，ρ_海水=1.0×10³ kg/m³，求：

（1）当“蛟龙号”载人潜水器从4000m匀速下潜到5000m深度时，平均速度是多少？
（2）“蛟龙号”载人潜水器潜在水下4500m处受到的浮力是多少？潜水器的体积是多少？
（3）“蛟龙号”载人潜水器是怎样实现下潜和上浮的？

Answer 1

（1）潜水器下潜的距离s=5000m-4000m=1000m，
t=33min20s=2000s，
平均速度为v=(s)/(t)=(1000m)/(2000s)=0.5m/s；
（2）潜水器重力：G=mg=22×10³kg×10N/kg=2.2×10⁵N
潜水器悬浮，浮力：F_浮=G=2.2×10⁵N；
（3）潜水器浸没在水中时，排开水的体积一定，也就是所受浮力一定，要上浮或下潜，只能改变重力．所以，在潜水器内部有一个水舱，通过对它的水舱进行吸、排水来改变自身重，从而实现下潜、上浮和悬浮．
答：
（1）平均速度为0.5m/s；
（2）潜水器受到的浮力为2.2×10⁵N；
（3）“蛟龙号”通过对它的水舱进行吸、排水来改变自身重量，从而实现下潜、上浮和悬浮．