2011年7月我国“蛟龙”号载人潜水器成功实现下潜5km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率有关.
问题描述:
2011年7月我国“蛟龙”号载人潜水器成功实现下潜5km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率有关.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)( )
A. 2(M-
)F g
B. M-
2F g
C. 2M-
F g
D. 2M-
F 2g
答
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,设需要排出物体的质量为△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-
),故A正确,BCD错误;F g
故选:A.