Question

【题目】为增加学生的国防知识，某中学九年级二班的同学东海舰队参观某型号潜水艇．潜水艇的艇壳是用高强度的特种钢板制造，最大下潜深度可达350m，潜水艇的总体积为1.5×103m3艇内两侧有水舱，潜水艇截面图如图所示，通过向水舱内充水或从水舱中向外排水来改变潜水艇的自重，从而使其下沉或上浮．（海水的密度为1.03×103kg/m3 ， g取10N/kg）

（1）水舱内充满水时潜水艇总重量为9.27×106N，此时，漂浮在海面上的潜水艇排开海水的体积是多少？
（2）为使潜水艇完全潜入海水中至少应向水舱充入海水的重量是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：潜水艇漂浮，

所以，F浮=G=9.27×106N

由F浮=ρ海水gV排可得，漂浮在海面上的潜水艇排开海水的体积：

V排= = =900m3

（2）解：潜水艇完全潜入海水中时，它受到的浮力：

F浮′=ρ海水gV排′=1.03×103kg/m3×10N/kg×1.5×103m3=1.545×107N，

根据漂浮条件可得：F浮′=G艇+G充海水，

则充入海水的重量：G充海水=F浮′﹣G艇=1.545×107N﹣9.27×106N=6.18×106N

【解析】当物体漂浮时，浮力和物体的重力相等，根据浮力计算公式求排开的体积，当物体悬浮时，受到的浮力和物体的重力相等.
【考点精析】通过灵活运用浮力大小的计算和物体的浮沉条件及其应用，掌握浮力的公式为：F浮= G排 =ρ液gv排；物体的浮沉条件：浸没在液体中的物体 F浮＞G 时上浮，F浮 = G 时悬浮，F浮 ＜G 时下沉．物体浮沉条件的应用举例：（1）轮船（2）潜水艇（3）气球（4）飞艇、热气（5）密度计（密度计的刻度是从上到下刻度变大，刻度不均匀，且刻度无单位．）即可以解答此题．