Question

一艘輪船（保持質量不變）由大海駛向河流的過程中，它所受到的浮力將    ，排開水的體積將    （填“增大”、“不變”或“減小”）．在我國海軍建軍60周年閱兵式上，中國第一代091級攻擊型核潛艇--長征3號核動力潛艇接受了檢閱．核潛艇是靠改孌自身的    實現上浮和下沉的；它最深可下潛約300m，則潛艇所受海水的壓強是    Pa（海水的密度為1.03×10³kg/m³，取g=10N/kg）．

Answer 1

【答案】分析：（1）輪船在兩種液體中都漂浮，受浮力等于輪船重，可以得出輪船受浮力大小關系；因為輪船受浮力相等，知道海水密度大于河水的密度，利用阿基米德原理（F_浮=G_排=m_排g=ρ_液V_排g）分析排開水的體積關系；
（2）潛艇浸沒在水中，潛艇的體積不變（排開水的體積不變），受浮力不變；通過讓海水進、出壓力艙改變潛艇受到的重力，根據物體的浮沉條件分析是怎么上浮或下沉的；
知道潛艇所處的深度和水的密度，利用液體壓強公式求潛艇受到水的壓強．
解答：解：
（1）∵輪船質量不變，受重力不變，在海水和河水中都漂浮，
∴F_浮=G_船，
∴輪船在海水和河水中受到的浮力：
F_甲=F_乙=G_船，由大海駛向河流的過程中，它所受到的浮力將不變．
又∵F_浮=G_排=m_排g=ρ_液V_排g，
∴液體密度大的，排開液體的體積小；
∵ρ_海水＞ρ_河水，
∴排開海水的體積比排開河水的體積小，即：輪船排開水的體積將增大．
（2）把壓縮空氣壓入潛艇的壓力艙，將海水排出，潛艇自重G減小，當F_浮＞G時，潛艇上浮；
打開壓力艙的閥門，讓海水進入壓力艙內，潛艇自重G增大，當F_浮＜G時，潛艇下沉；
當F_浮=G時，潛艇懸浮，可以停留在任何深度；
由此可見，潛艇能夠上浮和下沉是通過改變自重來實現的；
潛艇所受海水的壓強：
p=ρgh=1.03×10³kg/m³×10N/kg×300m=3.09×10⁶Pa；
故答案為：不變；增大；重力；3.09×10⁶．
點評：本題考查了學生對阿基米德原理、物體浮沉條件、液體壓強公式的掌握和運用，反映利用所學知識分析解決實際問題的能力，學了會用！