Question

10．小明学完浮力利用后，知道打捞沉船时，常先将金属浮箱注满水，沉入水底，再用刚绳将其固定在沉船上，然后向浮箱中压入气体排出浮箱内的水，这样浮箱就可上浮把沉船拉起．小明用实验器材来模拟打捞沉船．

（1）他先将试管中充满水后，试管和沉船都沉在水底．
（2）用注射器把试管内的水慢慢排出，此时试管上移（如图1所示，试管未露出水面），则试管上表面所受压强将减小，试管受到的浮力不变，沉船受到绳子的拉力慢慢增大，大到一定程度时，沉船被绳子拉起，～此时绳子对沉船的拉力大于（选填“大于”、“等于”或“小于”）沉船的重力．
（3）已知沉船的体积为10^-3m³，沉船的重力为18N，当绳子的拉力为8N时，沉船将浮起．（取g=10N/kg）
（4）实际生活中，用浮筒打捞的同时还用起重机将沉船拉起，如图2所示，这样一是可以适当减小（选填“增大”或“减小”）浮筒的大小，二是当沉船到达水面后可以继续吊离水面，从而实现双保险式打捞．

Answer 1

分析 （2）试管上移（试管未露出水面），根据液体压强和深度的关系，可知试管上表面所受压强的变化，根据阿基米德原理判断浮力的变化，根据受力分析可得绳子对沉船的拉力和沉船的重力关系；
（3）知道沉船的体积可根据阿基米德可得沉船受到的浮力；浮力和拉力大于等于沉船的重力时，沉船将浮起；
（4）起重机给沉船使加了一个拉力，使沉船拉起；

解答 解：（2）试管上移（试管未露出水面），根据液体压强和深度的关系深度越深压强越大，试管上表面到水面的深度变小则所受压强的变小，由阿基米德原理可知排开液体的体积不变则浮力也不变，根据受力分析可得绳子对沉船的拉力和沉船的重力关系；沉船沉入水底根据浮力产生的原因可知此时沉船不受浮力，沉船受到绳子的拉力慢慢增大，绳子对沉船的拉力大于沉船的重力时，沉船被绳子拉起；
（3）由题意可得
G=F_浮+F_拉则F_拉=G-F_浮=G-ρgV_A排=18N-1.0×10³kg/m³×10^-3m³×10N/kg=8N
（4）用浮筒打捞的同时还用起重机将沉船拉起，如图2所示，这样一是可以适当减小浮筒的大小，二是当沉船到达水面后可以继续吊离水面，从而实现双保险式打捞．
故答案为：（2）减小；不变；大于；（3）8；（4）减小．

点评 本题为力学综合题，考查了学生对阿基米德原理、力的合成的掌握和运用，要求灵活运用公式，知道试管受到的浮力与浸没深度无关是解第二问的关键．