Question

【題目】為增加學生的國防知識，某中學九年級二班的同學東海艦隊參觀某型號潛水艇．潛水艇的艇殼是用高強度的特種鋼板制造，最大下潛深度可達350m，潛水艇的總體積為1.5×103m3艇內兩側有水艙，潛水艇截面圖如圖所示，通過向水艙內充水或從水艙中向外排水來改變潛水艇的自重，從而使其下沉或上�。�（海水的密度為1.03×103kg/m3 ， g取10N/kg）

（1）水艙內充滿水時潛水艇總重量為9.27×106N，此時，漂浮在海面上的潛水艇排開海水的體積是多少？
（2）為使潛水艇完全潛入海水中至少應向水艙充入海水的重量是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：潛水艇漂浮，

所以，F浮=G=9.27×106N

由F浮=ρ海水gV排可得，漂浮在海面上的潛水艇排開海水的體積：

V排= = =900m3

（2）解：潛水艇完全潛入海水中時，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，

根據漂浮條件可得：F浮′=G艇+G充海水，

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

【解析】當物體漂浮時，浮力和物體的重力相等，根據浮力計算公式求排開的體積，當物體懸浮時，受到的浮力和物體的重力相等.
【考點精析】通過靈活運用浮力大小的計算和物體的浮沉條件及其應用，掌握浮力的公式為：F浮= G排 =ρ液gv排；物體的浮沉條件：浸沒在液體中的物體 F浮＞G 時上浮，F浮 = G 時懸浮，F浮 ＜G 時下沉．物體浮沉條件的應用舉例：（1）輪船（2）潛水艇（3）氣球（4）飛艇、熱氣（5）密度計（密度計的刻度是從上到下刻度變大，刻度不均勻，且刻度無單位．）即可以解答此題．