Question

质量为8000t的潜水艇，在海面下150m处沿水平方向匀速前进搜索水下目标．完成搜索任务后停止前进，将水箱中的海水排出一部分，在关闭推进器的情况下匀速上升，匀速上升时受到海水的阻力为3.0×10⁷N，最后浮出水面静止在海面上．那么潜水艇在海面静止时，露出海面的体积是其总体积的

3

11

倍．（g取10N/kg）

Answer 1

分析：根据匀速上升时受到海水的阻力为3.0×10⁷N，由力的合成可得可得F_浮1=G_总+f=p_水gV_总，浮出水面静止在海面上根据F_浮=G_排列出等式，两式联立即可求得结论

解答：解：潜水艇的重力G_总=m_总g=8000×10³kg×10N/kg=8×10⁷N，
在水下匀速上升时，F_浮1=G_总+f=p_水gV_总…（1）
露出海面静止时，F_浮2=G_总=p_水gV_排，
则：F_浮1-F_浮2=f
即：p_水g（V_总-V_排）=f…（2）
于是由（1）（2）可得到：

V总-V排

V总

=

f

G总+f

=

3×107N

8×107N×3.0×107N

=

3

11

，
即：V_露=

3

11

V_总．
故答案为：

3

11

．

点评：本题考查了学生对阿基米德原理和物体浮沉条件的掌握和运用，有一定的拔高难度，要求灵活运用公式进行计算．