潜水艇截面如图所示,其总体积为1.5×103m3,艇内两侧有水舱,通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜水艇的自重,从而使其下沉或上浮.(海水密度为1.03×10

发布时间:2020-08-07 11:32:49

潜水艇截面如图所示,其总体积为1.5×103m3,艇内两侧有水舱,通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜水艇的自重,从而使其下沉或上浮.(海水密度为1.03×103kg/m3,g取10N/kg)?
(1)水舱未充海水时,潜水艇总重为9.27×106?N,此时漂浮在海面的潜水艇排开海水的体积是多少?
(2)为使潜水艇完全潜入海水中,至少应向水舱充入多重的海水?

网友回答

解:(1)潜水艇受到的浮力F浮=G艇=9.27×106?N,
∵F浮=ρ海水gV排,
∴潜水艇排开水的体积:
V排===900m3;
(2)潜水艇完全潜入海水中时受到的浮力
F浮′=ρ海水gV排′=1.03×103kg/m3×10N/kg×1.5×103m3=1.545×107N,
此时潜水艇的总重力G′=F浮′=1.545×107N,
需要注入海水的重力G海水=G′-G潜水艇=1.545×107N-9.27×106N=6.18×106N;
答:(1)漂浮在海面的潜水艇排开海水的体积是=900m3.
(2)为使潜水艇完全潜入海水中,至少应向水舱充入6.18×106N的海水.
解析分析:(1)潜水艇处于漂浮状态,利用平衡条件求出潜水艇受到的浮力,然后利用浮力的计算公式求出排开海水的体积;
(2)利用浮力公式求出潜水艇完全潜入海水中时,潜水艇受到的浮力,然后由平衡条件求出此时潜水艇的重力,
最后求出潜水艇充入海水的重力大小.

点评:本题考查了浮力公式的应用,是一道基础题,熟练应用平衡条件、浮力公式及其变形公式即可正确解题.
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