一艘潜水艇的艇壳体积为6000m3,其内部水箱的体积是2000m3,当它在水下航行时,水箱正好灌满水,此时潜水艇受到的浮力是 N,当潜水艇排完水箱中水时,潜水艇航行时受到的浮力是 N,此时潜水艇壳有 m3露出水面.(海水密度为1.03×103kg/m3)
【答案】
分析:已知潜水艇的体积,根据浮力公式可求潜水艇受到的浮力,此时潜水艇悬浮,受到的浮力等于现在自身的重力,等于潜水艇的重力与一箱水的重力之和;
当潜水艇排完水箱中水时,潜水艇漂浮,潜水艇航行时受到的浮力等于潜水艇的重力,根据浮力公式可求排开水的体积,进一步求出露出水面的体积.
解答:解:水箱正好灌满水,此时潜水艇受到的浮力F
浮=ρgV
排=1.03×10
3kg/m
3×10N/kg×6000m
3=6.18×10
7N,
一箱水的重力G
水=m
水g=ρV
箱g=1.03×10
3kg/m
3×2000m
3×10N/kg=2.06×10
7N,
所以潜水艇的自重为G
潜=F
浮-G
水=6.18×10
7N-2.06×10
7N=4.12×10
7N,
当潜水艇排完水箱中水时,潜水艇航行时受到的浮力F
浮1=G
潜=4.12×10
7N,
此时排开水的体积V
1=
![](http://thumb.1010pic.com/pic6/res/czwl/web/STSource/2013102409095314878503/SYS201310240909531487850011_DA/0.png)
=
![](http://thumb.1010pic.com/pic6/res/czwl/web/STSource/2013102409095314878503/SYS201310240909531487850011_DA/1.png)
=4000m
3,
所以露出水面的体积为V
露=V
排-V
1=6000m
3-4000m
3=2000m
3.
故答案为:6.18×10
7;4.12×10
7;2000.
点评:本题考查浮力、重力、体积等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是知道物体漂浮或悬浮时浮力等于自身的重力.