2012年我国“蛟龙”号载人潜水器下潜记录再创新高,成功实现下潜7km深度.设潜水器在下潜或上升过程中只受重力、海水浮力和海水阻力作用,其中,海水浮力F始终不变,所受海水阻力仅与潜水器速度有关.已知当潜水器的总质量为M时恰好匀速下降,若使潜水器以同样速率匀速上升,则需要从潜水器储水箱向外排出水的质量为(重力加速度为g)( )
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答案解析
分析:
分别对潜水器匀速下降和匀速上升过程进行受力分析,根据平衡条件求解即可.
解答:
解:潜水器匀速下降时,受到重力mg,向上的浮力F,向上的阻力f,根据平衡条件:
Mg=(F+f)…①
匀速上升时,设需要抛弃物体的质量为△m,则受到的重力为(m-△m)g,向上的浮力仍为F,向下的阻力f,根据平衡:
F=(M-△m)g+f…②
由①②式联立得:△m=2(M-$\frac {F}{g}$),故A正确,BCD错误;
故选:A.
点评:
本题关键对潜水器受力分析,要注意空气阻力与速度方向相反,速率不变,阻力大小不变,然后根据根据平衡条件列式求解.