Question

一艘潛水艇的艇殼體積是8000m³，其內(nèi)部水艙的體積是2000m³，當(dāng)它潛入水下航行時(shí)，水艙正好灌滿水，此時(shí)潛水艇受到的浮力是________ N；當(dāng)潛水艇排空水艙中的水時(shí)，潛水艇航行時(shí)受到的浮力是________ N，此時(shí)潛水艇艇殼有________ m³的體積露出水面．（取g=10N/kg）

Answer 1

8×10⁷    6×10⁷    2000
分析：已知潛水艇的體積，根據(jù)浮力公式可求潛水艇受到的浮力，此時(shí)潛水艇懸浮，受到的浮力等于現(xiàn)在自身的重力，等于潛水艇的重力與一箱水的重力之和；
當(dāng)潛水艇排完水箱中水時(shí)，潛水艇漂浮，潛水艇航行時(shí)受到的浮力等于潛水艇的重力，根據(jù)浮力公式可求排開(kāi)水的體積，進(jìn)一步求出露出水面的體積．
解答：水箱正好灌滿水，此時(shí)潛水艇受到的浮力：
F_浮=ρgV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×8000m³=8×10⁷N，
一箱水的重力：
G_水=m_水g=ρV_箱g=1.0×10³kg/m³×2000m³×10N/kg=2×10⁷N，
所以潛水艇的自重：
G_潛=F_浮-G_水=8×10⁷N-2×10⁷N=6×10⁷N，
當(dāng)潛水艇排完水箱中水時(shí)，潛水艇航行時(shí)受到的浮力：
F_浮1=G_潛=6×10⁷N，
此時(shí)排開(kāi)水的體積：
V₁===6000m³，
所以露出水面的體積為V_露=V_排-V₁=8000m³-6000m³=2000m³．
故答案為：8×10⁷；6×10⁷；2000．
點(diǎn)評(píng)：本題考查浮力、重力、體積等的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，難點(diǎn)是知道物體漂浮或懸浮時(shí)浮力等于自身的重力．