Question

5．潛水艇是通過改變自身重力來實現(xiàn)沉浮的，如圖所示，潛水艇將壓力艙中的海水排出，就會上浮，請畫出潛水艇在上浮過程中所受的浮力F_浮和重力G的受力示意圖．（不計海水的阻力）

Answer 1

分析 （1）潛水艇浸沒在水中，潛水艇的體積不變（排開水的體積不變），受到的浮力不變；通過讓海水進、出壓力艙改變潛水艇受到的重力，根據(jù)物體的浮沉條件分析是怎么上浮或下沉的．
（2）潛水艇受重力與浮力，由題意可知潛水艇為加速上升過程則浮力應(yīng)大于重力．

解答 解：（1）在水中，潛水艇受到水的浮力和重力的作用，
根據(jù)F_浮=ρ_水gV_排可知，潛水艇的體積不變，排開水的體積不變，
所以，潛水艇受到水的浮力不變；
把壓縮空氣壓入潛水艇的壓力艙，將海水排出，潛水艇自重G減小，當(dāng)F_浮＞G時，潛水艇上浮；
打開壓力艙的閥門，讓海水進入壓力艙內(nèi)，潛水艇自重G增大，當(dāng)F_浮＜G時，潛水艇下沉；
當(dāng)F_浮=G時，潛水艇懸浮，可以停留在任何深度；
由此可見，潛水艇能夠上浮和下沉是通過改變自的重力來實現(xiàn)的．
（2）重力和浮力的作用點都在潛水艇上，故作用點要畫在潛水艇上的重心上；重力豎直向下，浮力豎直向上；并且浮力應(yīng)大于重力．如圖所示：

故答案為：重力；見解答圖．

點評 此題考查潛艇的工作原理和力的示意圖的畫法，力的示意圖是用畫圖的方法表示力的三要素的，所以找準力的大小、方向和作用點是畫力的示意圖的關(guān)鍵．