航天员进行失重或微重力训练时，用到的方法是在地面用浮力水槽让宇航员产生漂然感觉，模拟训练航天员在失重时进行工作和维修．浮力水槽模拟失重的原理是，通过增减配重和漂

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航天员进行失重或微重力训练时，用到的方法是在地面用浮力水槽让宇航员产生漂然感觉，模拟训练航天员在失重时进行工作和维修．浮力水槽模拟失重的原理是，通过增减配重和漂浮器，使宇航员悬浮在水中，获得模拟失重的感觉和效应．一般是将1：1的航天器放入水槽中，航天员穿上改制的舱外航天服，进行出舱活动程序的模拟和技能的训练．质量为75kg的宇航员，若所带配重及所着模拟宇航服质量为25kg，人自身的密度设为1.05×10³kg/m³，ρ_水=1×10³kg/m³，g=10N/kg．
求：（1）宇航员在浮力水槽中训练时所受的浮力；
（2）宇航员在水面以下2m深时受到水的压强．

答案

（1）∵宇航员漂浮，
∴F_浮=G_总=m_人g+m_物g=（75kg+25kg）×10N/kg=1000N，
（2）根据p=ρgh得：
宇航员在水面以下2m深时受到水的压强p=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×2m=2×10⁴Pa，
答：（1）宇航员在浮力水槽中训练时所受的浮力为1000N；
（2）宇航员在水面以下2m深时受到水的压强为2×10⁴Pa．

举一反三

环境保护是现代社会的热点，环境污染是世界各国关注的焦点，核污染更是全人类高度警惕的问题．继1986年“切尔诺贝利”核泄漏事件之后，2000年8月12日，质量m=1.4×10⁷kg的俄罗斯“库尔斯克”号核潜艇在巴伦支海遇难，引起挪威生态保护组织和国际社会普遍关注．（海水密度近似取作ρ=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg）
（1）核裂变和核聚变是大量获得核能的两种途径，核潜艇反应堆的核能是通过哪种途径获得的？
（2）探测专家用超声波可探测到潜艇的确切位置，超声波在海水中的波速v=1500m/s，在潜艇正上方海面向下发出超声波，从超声波发出直至接收到潜艇的回波经历的时间t=0.14s．则潜艇沉没的实际深度h为多大？
（3）经研究，“库尔斯克”号的打捞方案之一，是在潜艇周围缠满可充气的负荷量大的浮力袋，若每只浮力袋充气后的体积v₀=10m³，试估算需用这种浮力袋多少只？
（4）按海滩救援国际惯例，8月19日晚，挪威潜水艇曾抵达“库尔斯克”号并打开紧急逃生舱盖，若舱盖面积S=0.6m²，则海水对舱盖的压力F多大？
（5）救援人员在“库尔斯克”号发现了记录潜艇各种信息的“黑匣子”，其某一部件外壳上三个电压表的示数分别为U₁、U₂、U₃；三个电流表的示数分别为I₁、I₂、I₃，它内部的电路结构图所示，试分别写出U₁、U₂、U₃之间的数学关系表达式和I₁、I₂、I₃之间的数学关系表达式．魔方格

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在一个装满水的烧杯中，轻轻地放入一个重为0.2N的木球，最终木球静止地漂浮在水面上．则放入木球后水对烧杯底部的压强 ______放入木球前水对烧杯底部的压强；这时，木球受到的浮力 ______0.2N（以上两空均选填“大于”、“等于”或“小于”）．

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小红在学习大气压的测量时，要求老师在教室中做托里拆利实验．老师说：“水银是有毒的，不适合用它在课堂做此实验．”小红说：“那么利用水来代替水银做这个实验吧．”请你通过计算说明，在教室中用水来做托里拆利实验有什么不妥？（教室内气压值为1.01×10⁵Pa，g取10N/kg）

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下列说法中错误的是（　　）

A．如果杠杆的阻力臂和动力臂之比是2：1，杠杆的阻力大小为100N，那么，要是杠杆平衡必须施加200N的动力

B．距井底0.2m深的水下，受到水的压强为200Pa

C．用300N的力推动重2000N的小车前进2m，重力做功是0

D．重为20N的木块在水中所受的浮力无法计算

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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．2012年6月3日，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），在经过布放、下潜、上浮、回收等一系列操作后，在马里亚纳海沟顺利完成7000m级海试任务，“上九天揽月、下五洋捉鳖”成为现实．此次下潜全过程的平均速度约为0.7m/s，求：
（1）“蛟龙”号本次下潜过程所用的时间为多少？
（2）“蛟龙”号下潜过程中所受海水的最大压强为多少？（海水的密度取1.0×10³kg/m³）魔方格

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