Question

【題目】在某淡水湖進行科考的一小型科研潛水艇總體積為20m3，艇內兩側有水艙，潛水艇截面如圖所示，潛水艇通過向水艙內充水或從水艙中向外排水來改變潛水艇的自重，從而使其下沉或上浮．（湖水的密度為1.0×103kg/m3，g=9.8N/kg）．

（1）水艙未充湖水時，潛水艇總重量為1.6×105 N，此時，漂浮在湖面的潛水艇排開湖水的體積是 ；

（2）為使潛水艇完全潛入湖水中，至少應向水艙充入 重量的湖水．

Answer 1

【答案】16m3；4×104N

【解析】

試題分析：（1）水艙未充湖水時，潛水艇漂浮，

根據物體漂浮條件可得：F浮1=G=1.6×105N，

由F浮=ρ水gV排可得，潛水艇排開湖水的體積：

V排1===16m3；

（2）完全浸沒于湖水中，潛水艇所受浮力：

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

所以根據物體漂浮條件可的，G′=F浮2=2.0×105N；

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