Question

6．在海水面下正在上浮的潜艇排开海水的质量为3×10⁶kg（g取10N/kg，海水的密度取1×10³kg/m³）．
（1）画出此时潜艇的受力示意图（以点A代替潜艇，点A已标出，见图）．
（2）潜艇排开海水的体积是多少？
（3）潜艇所受浮力多大？

Answer 1

分析 （1）上浮时重力小于浮力，按照力的示意图的画法画出这两个力即可；
（2）利用密度的变形公式求解排开海水的体积；
（3）根据阿基米德原理，潜水艇在水中的浮力等于排开液体所受的重力．

解答 解：（1）潜艇上浮时受到的重力小于浮力，过潜艇重心（A点），分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段，并分别用G和F表示，注意重力小于浮力．如图所示：

（2）根据ρ=$\frac{m}{V}$得：
V=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{3×1{0}^{6}kg}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=3×10³m³；
（3）根据基米德原理：F_浮=G_排=m_排g=3×10⁶kg×10N/kg=3×10⁷N；
故答案为：（1）如上图；
（2）潜艇排开海水的体积是3×10³m³；
（3）潜艇所受浮力为3×10⁷N．

点评 本题考查了力的示意图的画法，物体浮沉条件、阿基米德原理以及密度公式的应用，考查的知识点较多，综合性强，但难度不大．