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阅读短文，回答问题： 搜寻黑匣子 MH370航班为马来西亚航空公司由吉隆坡飞往北京的航班，．起飞时间2014年3月8日0点：45分，计划抵达北京的时间是3月8日6点30分．该航班在1点20分与空中管制失去联系．3月24日马总理宣布，马航MH370已经在南印度洋坠毁．找到黑匣子成为解开航班失踪之谜的关键工作．“黑匣子”是飞机专用的电子记录设备之一，名为航空飞行记录器．黑匣子并非是黑的，而是被漆成明亮的桔红色，主要是为了便于寻找．外观为长方体，外壳坚实，体积约为50×20×10 cm3，质量为20kg．黑匣子具有极强的抗火、耐压、耐冲击振动、耐海水（或煤油）浸泡等能力，够抵受2.25吨的撞击力，在1100℃高温下10小时仍不会受损．即便飞机已完全损坏，黑匣子里的记录数据也能完好保存．世界上大部分的空难原因都是通过黑匣子找出来的． 黑匣子的内部装有自动信号发生器能发射无线电信号，以便于空中搜索；还装有超声波水下定位信标，通过水浸泡信标触发，黑匣子上有个蜂鸣器，只要碰到水，电路就会短路，发出频率为37.5千赫兹的脉冲信号．在自然界中较少有这个频率的信号，因此搜索人员可以依靠侦听该信号来定位黑匣子，从而定位失事的飞机．黑匣子落入水中后可以自动连续30天发出超声波信号．这种响声即使是在水下，距它8千米的地方也清晰可辨． 4月9日上午，澳大利亚搜寻马航联合协调中心休斯敦宣布，海盾号发现两次信号，第一次持续5分钟32秒，第二次持续7分钟，目前为止，海盾号共发现四次信号，特征与黑匣子信号相符． 令人沮丧的是，5月28日下午，澳大利亚“海洋之盾”号军舰搭载“蓝鳍金枪鱼”自主水下航行器完成了对4月初发现声学信号区域的最后一次搜索，并已完成相关数据分析．联合协调中心由此认为，自“蓝鳍金枪鱼”开始参与搜索到任务截止，未发现任何飞机残骸迹象．排除此前发现脉冲信号的印度洋海域为MH370航班终结位置，寻找马航MH370工作又回到了起点．（1）即使黑匣子被火烧30分钟，温度升至1100℃，其内部磁带也不会被烧毁，是因为它具有______的特殊结构．（2）黑匣子落入水中后电路短路触发，这是因为______．（3）黑匣子发出频率为37.5千赫兹的脉冲信号，用录音磁带记录下来正常播放，人耳______（能/不能）直接听到，这是因为______．你可以采取______（快速播放/慢速播放/放大音量）的方法，人耳就可以听到了．（4）黑匣子在水中利用超声波而不是用电磁波传递信息，这是因为______．（5）黑匣子掉入海中寻找非常困难．有同学就设想设计一个自动充气装置让黑匣子掉入海水中漂浮，请你帮助他计算至少需要多大体积？（设海水=1.0×103kg/m3 g=10N/kg）并分析设计方案是否可行并简述理由？

Answer 1

（1）黑匣子被火烧30分钟，温度升至1100℃，其内部磁带也不会被烧毁，是因为它具有 耐火烧（高熔点/耐高温）的特殊结构．
（2）水是导体，黑匣子落入水中由于进入水而引起电路短路；
（3）人耳的听觉频率范围通常在20Hz～20000Hz之间；12Hz低于20Hz，是次声波，所以人耳听不到．
黑匣子发出频率为37.5千赫兹的脉冲信号，用录音磁带记录下来正常播放，人耳不能直接听到，这是因为37.5千赫兹的脉冲信号是超声波，人耳不能直接听到；你可以采取慢速播放的方法，降低频率，人耳就可以听到了．
（4）蜂鸣器，只要碰到水，电路就会短路，不能产生电磁波．
（5）黑匣子的重力：G=mg=20kg×10N/kg=200N；体积V₀=50×20×10cm³=10000cm³=0.01m³；
∵让黑匣子掉入海水中漂浮，则F_浮=G=200N；
∴由F_浮=ρ_液gV_排得：V_排=

F浮

ρ海g

=

200N

1×103kg/m3×10N/kg

=0.02m³；
∴V=V_排-V₀=0.02m³-0.01m³=0.01m³．
故答案为：（1）耐火烧（高熔点/耐高温）
（2）水是导体；
（3）37.5千赫兹的脉冲信号是超声波；不能；慢速播放；
（4）蜂鸣器，只要碰到水，电路就会短路；
（5）至少需要体积为0.01m³．