Question

【题目】如图甲所示是我国自主研制的沿海探测器﹣﹣“蛟龙号”．它在完成探测任务时靠改变实现浮沉．完成任务后，起重装置将其匀速竖直吊离水面，起重装置起吊拉力的功率随时间变化的图象如图乙所示，不考虑水的阻力，图中P2=1.5P1 ， “蛟龙号”的质量为21t，则t1时刻“蛟龙号”的排水体积为m3 ．

Answer 1

【答案】自身重力；7
【解析】解：（1）“蛟龙号”载人潜水器和潜水艇一样，是通过改变自身重力来实现上浮和下潜的；（2）设在t1、t2时刻起重装置对探测器的拉力分别为F1、F2 ， 探测器的速度为v，t1时刻，探测器浸在水中，此时起重装置对探测器的拉力加上浮力等于其重力，即F1+F浮=mg，可得F1=mg﹣F浮 ，
t2时刻，探测器离开水面匀速上升，此时拉力等于其重力，即F2=mg，
由题知，P2=1.5P1 ，
即：F2v=1.5F1v，
所以F2=1.5F1 ，
即mg=1.5（mg﹣F浮），
t1时刻“蛟龙号”所受浮力：F浮= mg= ×21×103kg×10N/kg=7×104N，
因为F浮=ρ水V排g，
所以V排= = =7m3 ．
所以答案是：自身重力；7．
【考点精析】通过灵活运用阿基米德原理和物体的浮沉条件及其应用，掌握阿基米德原理：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力．这个规律叫做阿基米德原理，即 F浮= G排 =ρ液gv排；物体的浮沉条件：浸没在液体中的物体 F浮＞G 时上浮，F浮 = G 时悬浮，F浮 ＜G 时下沉．物体浮沉条件的应用举例：（1）轮船（2）潜水艇（3）气球（4）飞艇、热气（5）密度计（密度计的刻度是从上到下刻度变大，刻度不均匀，且刻度无单位．）即可以解答此题．