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小明同学的爸爸是一名潜水员,暑假期间他随爸爸参加一次水下考察活动,爸爸告诉他本次考察潜水的最大深度为150m,还告诉他穿耐压低的潜水服比穿耐压高的潜水服活动更方便,让他帮爸爸选择潜水服.小明同学发现有两种潜水服,第一种最大耐压为2×106Pa,第二种最大耐压为6×106Pa. (1)小明同学为爸爸选了哪一种?通过计算说明理由. (2)爸爸带好一切潜水设备后总质量为80kg,潜到水下后恰好能达到悬浮在水中的状态.在爸爸用了10min从150m深处浮到水面的过程中,浮力对他所做的功及功率分别是多少? |
参考解答
(1)潜水水中最大深度时的压强: P=ρgh=1×103kg/m3×10N/Kg×150m=1.5×106Pa 潜水员受到的最大压强为P<2×106Pa,且穿耐压低的潜水服活动方便 故应选用第一种最大耐压值为2×106Pa的潜水服; (2)悬浮时F=G F=G=mg=80kg×10N/kg=800N 浮力所做的功W=Fs=800N×150m=1.2×105J 做功时间t=10min=600s 则浮力做功的功率P=
答:(1)选用第一种潜水服,因第一种潜水服能保证安全且行动方便; (2)浮力做的功为1.2×105J,浮力做功的功率为200W. |
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