Question

一艘潜水艇的体积为6000m³，其内部水箱的容积是2000m³，当它在水下匀速航行时，水箱正好灌满水，此时潜水艇受到的浮力是多少？当潜水艇排完水箱中水时，潜水艇匀速航行时受到的浮力是多少？（海水密度为1.03×10³kg/m³，g=10N/Kg）

Answer 1

解：水箱正好灌满水，此时潜水艇受到的浮力F_浮=ρgV_排=1.03×10³kg/m³×10N/kg×6000m³=6.18×10⁷N，
一箱水的重力G_水=m_水g=ρV_箱g=1.03×10³kg/m³×2000m³×10N/kg=2.06×10⁷N，
所以潜水艇的自重为G_潜=F_浮-G_水=6.18×10⁷N-2.06×10⁷N=4.12×10⁷N，
当潜水艇排完水箱中水时，潜水艇航行时受到的浮力F_浮1=G_潜=4.12×10⁷N．
故答案为：当它在水下匀速航行时，水箱正好灌满水，此时潜水艇受到的浮力是6.18×10⁷N，
当潜水艇排完水箱中水时，潜水艇匀速航行时受到的浮力是4.12×10⁷N．
分析：已知潜水艇的体积，根据浮力公式可求潜水艇受到的浮力，此时潜水艇悬浮，受到的浮力等于现在自身的重力，等于潜水艇的重力与一箱水的重力之和；
当潜水艇排完水箱中水时，潜水艇航行时受到的浮力等于潜水艇的重力．
点评：本题考查浮力、重力等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是知道物体漂浮或悬浮时浮力等于自身的重力．