Question

【题目】在某淡水湖进行科考的一小型科研潜水艇总体积为20m3，艇内两侧有水舱，潜水艇截面如图所示，潜水艇通过向水舱内充水或从水舱中向外排水来改变潜水艇的自重，从而使其下沉或上浮．（湖水的密度为1.0×103kg/m3，g=9.8N/kg）．

（1）水舱未充湖水时，潜水艇总重量为1.6×105 N，此时，漂浮在湖面的潜水艇排开湖水的体积是 ；

（2）为使潜水艇完全潜入湖水中，至少应向水舱充入 重量的湖水．

Answer 1

【答案】16m3；4×104N

【解析】

试题分析：（1）水舱未充湖水时，潜水艇漂浮，

根据物体漂浮条件可得：F浮1=G=1.6×105N，

由F浮=ρ水gV排可得，潜水艇排开湖水的体积：

V排1===16m3；

（2）完全浸没于湖水中，潜水艇所受浮力：

F浮2=ρ水gV排2=1.0×103kg/m3×10N/kg×20m3=2.0×105N；

所以根据物体漂浮条件可的，G′=F浮2=2.0×105N；

则水的重力：G水=G′﹣G艇=2.0×105N﹣1.6×105N=4×104N；