Question

為慶祝中國人民海軍建軍60周年．2009年4月23日在青島舉行了盛大的海軍閱兵儀式，我國92核潛艇首次亮相，如圖所示．
（1）潛水艇浮出海面時受到的浮力______潛在海面下受到的浮力（選填“大于”、“小于”或“等于”）；
（2）若潛水艇的排水量為5000t．它受到的浮力是______N/kg（g取10N/kg）．在海面下，隨著潛水深度的增加，潛水艇受到水的壓強______，浮力______．

Answer 1

【答案】分析：（1）浮出海面的潛水艇排開海水的體積比潛在海面下排開海水的體積，利用阿基米德原理比較受浮力大小；
（2）知道排開水的質(zhì)量，利用重力公式求排開的水重，再利用阿基米德原理求潛水艇受到的浮力；在海面下，隨著潛水深度的增加，根據(jù)液體壓強公式分析受液體壓強的變化；下潛時排開水的體積不變，根據(jù)阿基米德原理分析受浮力的變化．
解答：解：（1）∵F_浮=ρ_水v_排g，浮出海面的潛水艇比潛在海面下排開海水的體積小，
∴潛水艇浮出海面時受到的浮力小于潛在海面下受到的浮力；
（2）潛水艇受到的浮力：
F_浮=G_排=m_排g=5000×10³kg×10N/kg=5×10⁷N；
∵p=ρgh，潛水深度h增加，
∴潛水艇受到水的壓強增大；
∵F_浮=ρ_水v_排g，潛水艇下潛時排開海水的體積不變，
∴潛水艇受到海水的浮力不變．
故答案為：（1）小于；（2）5×10⁷，增大，不變．
點評：本題綜合考查了學生對阿基米德原理和液體壓強公式的掌握和運用，掌握關鍵影響因素F_浮→v_排、液體壓強p→深度h是解本題的關鍵．