Question

7．潜水艇对保卫我国的南海起着重要的作用．如图所示，潜水艇在水中处于悬浮状态，此时其所受浮力与重力的大小关系为：F_浮=G（填“＞”“＜”或“=”）．当压缩空气将水舱中的水排出一部分时，潜水艇将上浮（填“上浮”“下沉”或“悬浮”）．把橡皮泥捏成碗形，可以漂浮在水面上，这是利用空心的办法增大排开水的体积，从而增大可以利用的浮力．某同学用质量20g的橡皮泥做成的船能漂浮在水面上，此时橡皮泥排开水的质量20g．

Answer 1

分析 （1）当物体处于悬浮状态时，其浮力等于自身的重力．
（2）潜水艇原来悬浮（浮力等于自重），当用压缩空气把水舱中的水排出一部分时，改变了自重，但浮力不变，根据浮沉条件分析．
（3）把橡皮泥捏成船状再放入水中，是利用“空心”的办法增大排开液体的体积，从而增大橡皮泥受到的浮力，轮船就是利用这种道理制成的；根据漂浮条件求此时橡皮泥排开水的质量．

解答 解：
（1）如图所示，潜水艇在水中处于悬浮状态，此时其所受浮力与重力的大小关系为：F_浮 =G．
当压缩空气将水舱中的水排出一部分时，潜水艇的重力减小，此时浮力会大于自身的重力，即潜水艇将上浮．
（2）橡皮泥捏成船状放入水中时，这是采用空心的方法增大了排开水的体积，由F_浮=ρ_水gV_排可知，橡皮泥受到的浮力变大；
（3）因为“泥船”漂浮，所以“泥船”受到的浮力：F_浮=G=mg，
由阿基米德原理可得：F_浮=G_排=m_排g，
所以m_排g=mg，
则此时橡皮泥排开水的质量m_排=m=20g．
故答案为：=；上浮；空心；20．

点评 利用物体的浮沉条件分析潜水艇上浮、下潜（注意浮力不变），本题还考查物体的沉浮条件和浮力的计算，要知道物体漂浮时浮力等于自身的重力．