Question

20．潜艇是一种能潜入水下活动和作战的舰艇，也称潜水艇，是海军的主要舰种之一．若悬浮在海水中的潜艇排开海水的质量为3×10⁶kg（g取10N/kg），海水密度取1×10³kg/m³．
（1）潜艇排开海水的体积是多少？
（2）潜艇所受浮力多大？
（3）潜艇所受重力多大？

Answer 1

分析 （1）利用密度的变形公式求解排开海水的体积；
（2）根据阿基米德原理，潜水艇在水中的浮力等于排开液体所受的重力；
（3）根据悬浮条件G=F_浮可求得潜艇所受重力．

解答 解：（1）根据ρ=$\frac{m}{V}$得潜艇排开海水的体积：
V_排=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{3×1{0}^{6}kg}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=3×10³m³；
（2）根据基米德原理可得：潜艇所受浮力：
F_浮=G_排=m_排g=3×10⁶kg×10N/kg=3×10⁷N；
（3）悬浮时浮力等于重力：
F_浮=G=3×10⁷N；
故答案为：（1）潜艇排开海水的体积是3×10³m³；
（2）潜艇所受浮力为3×10⁷N；
（3）潜艇所受重力为3×10⁷N．

点评 本题考查了浮沉条件、阿基米德原理以及密度公式的应用，考查的知识点较多，但难度不大．