Question

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？

Answer

（1）已知下潜深度，由压强公式可求得压强，得出应选潜水服；
（2）由物体的浮沉条件可求得浮力，由功的公式可求得浮力做的功，由功率公式即可求得功率．
【解析】
（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．