Question

一艘轮船（保持质量不变）由大海驶向河流的过程中，它所受到的浮力将

不变

，排开水的体积将

增大

（填“增大”、“不变”或“减小”）．在我国海军建军60周年阅兵式上，中国第一代091级攻击型核潜艇--长征3号核动力潜艇接受了检阅．核潜艇是靠改娈自身的

重力

实现上浮和下沉的；它最深可下潜约300m，则潜艇所受海水的压强是

3.09×10⁶

Pa（海水的密度为1.03×10³kg/m³，取g=10N/kg）．

Answer 1

分析：（1）轮船在两种液体中都漂浮，受浮力等于轮船重，可以得出轮船受浮力大小关系；因为轮船受浮力相等，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）分析排开水的体积关系；
（2）潜艇浸没在水中，潜艇的体积不变（排开水的体积不变），受浮力不变；通过让海水进、出压力舱改变潜艇受到的重力，根据物体的浮沉条件分析是怎么上浮或下沉的；
知道潜艇所处的深度和水的密度，利用液体压强公式求潜艇受到水的压强．

解答：解：
（1）∵轮船质量不变，受重力不变，在海水和河水中都漂浮，
∴F_浮=G_船，
∴轮船在海水和河水中受到的浮力：
F_甲=F_乙=G_船，由大海驶向河流的过程中，它所受到的浮力将不变．
又∵F_浮=G_排=m_排g=ρ_液V_排g，
∴液体密度大的，排开液体的体积小；
∵ρ_海水＞ρ_河水，
∴排开海水的体积比排开河水的体积小，即：轮船排开水的体积将增大．
（2）把压缩空气压入潜艇的压力舱，将海水排出，潜艇自重G减小，当F_浮＞G时，潜艇上浮；
打开压力舱的阀门，让海水进入压力舱内，潜艇自重G增大，当F_浮＜G时，潜艇下沉；
当F_浮=G时，潜艇悬浮，可以停留在任何深度；
由此可见，潜艇能够上浮和下沉是通过改变自重来实现的；
潜艇所受海水的压强：
p=ρgh=1.03×10³kg/m³×10N/kg×300m=3.09×10⁶Pa；
故答案为：不变；增大；重力；3.09×10⁶．

点评：本题考查了学生对阿基米德原理、物体浮沉条件、液体压强公式的掌握和运用，反映利用所学知识分析解决实际问题的能力，学了会用！