【題目】如圖所示,質(zhì)量為3×104kg的鯨靜止在海里,g取10N/kg.海水密度不變.
(1)在方框內(nèi)畫出此時鯨的受力示意圖(以點代替魚鯨).
(2)求此時鯨受到的浮力大。
(3)鯨在下潛過程中,海水的壓力會讓鯨的胸腔塌陷,使鯨體積逐漸變小,分析鯨在下潛過程中所受浮力的變化.

【答案】
(1)

如圖


(2)

由圖可知,鯨靜止在海水中,處于懸浮狀態(tài),則鯨魚受到的重力和浮力是一對平衡力,大小相等,即F=G=mg=3×104kg×10N/kg=3×105N,過鯨魚的重心,分別沿豎直向下和豎直向上的方向畫一條有向線段,并分別用G和F表示,如圖所示


(3)

鯨在下潛過程中,海水的密度一定,但海水的壓力會讓鯨的胸腔塌陷,使鯨體積逐漸變小,即鯨魚排開海水的體積變小,根據(jù)FgV可知,鯨在下潛過程中所受浮力變小


【解析】(1)(2)對此時的鯨進行受力分析,根據(jù)二力平衡求出此時鯨受到的浮力大;然后按照力的示意圖的畫法畫出其受力示意圖;(3)浮力的大小與液體的密度與排開液體的體積有關(guān),根據(jù)FgV分析即可解答.此題以鯨魚為研究對象,綜合考查了力的示意圖的畫法、浮力的大小計算和阿基米德原理,知道浮力的大小與液體的密度與排開液體的體積有關(guān)是解答此題的關(guān)鍵.
【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解力的示意圖的相關(guān)知識,掌握用一根帶箭頭的線段把力的三要素都表示出來的方法,叫力的圖示法.(力的示意圖只表示出力的方向和作用點),以及對阿基米德原理的理解,了解阿基米德原理:浸在液體中的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于物體排開的液體所受的重力.這個規(guī)律叫做阿基米德原理,即 F= Ggv

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