Question

2．如图所示，潜艇总质量4.4×10³t，体积为4×10³m³，潜艇悬浮在海水Ⅰ区域中，海水Ⅰ区域的密度为1.1×10³kg/m³，潜航时，不慎全部驶入密度为1.02×10³kg/m³的海水Ⅱ区域，导致浮力减小（填“增大”或“减小”），致使潜艇出现危险，为了安全，应该采取紧急措施．

Answer 1

分析 （1）悬浮的物体，浮力等于重力；其平均密度与所浸入的液体密度相同．已知潜艇总质量和体积，可以得到平均密度，据此得到高密度海水密度值；
（2）据阿基米德原理分析即可判断．

解答 解：潜艇的平均密度为ρ_潜艇=$\frac{{m}_{潜艇}}{V}$=$\frac{4.4×1{0}^{6}kg}{4×1{0}^{3}{m}^{3}}$=1.1×10³kg/m³，
由于潜水艇悬浮，所以海水的密度与潜艇的平均密度相等，故高密度海水的密度为ρ_高=ρ_潜艇=1.1×10³kg/m³；
潜航时，不慎全部驶入密度为1.02×10³kg/m³的海水Ⅱ区域，其排开液体的体积是不变的（潜艇自身的体积），所以据F_浮=ρ_低gV_排可知，海水的密度变小，所以浮力变小．
故答案为：1.1×10³；减小．

点评 此题是一道力学综合题，考查了物体的浮沉条件、阿基米德原理和压强变形公式的应用，属于力学重要规律的考查．