Question

5．潜水艇是通过改变自身重力来实现沉浮的，如图所示，潜水艇将压力舱中的海水排出，就会上浮，请画出潜水艇在上浮过程中所受的浮力F_浮和重力G的受力示意图．（不计海水的阻力）

Answer 1

分析 （1）潜水艇浸没在水中，潜水艇的体积不变（排开水的体积不变），受到的浮力不变；通过让海水进、出压力舱改变潜水艇受到的重力，根据物体的浮沉条件分析是怎么上浮或下沉的．
（2）潜水艇受重力与浮力，由题意可知潜水艇为加速上升过程则浮力应大于重力．

解答 解：（1）在水中，潜水艇受到水的浮力和重力的作用，
根据F_浮=ρ_水gV_排可知，潜水艇的体积不变，排开水的体积不变，
所以，潜水艇受到水的浮力不变；
把压缩空气压入潜水艇的压力舱，将海水排出，潜水艇自重G减小，当F_浮＞G时，潜水艇上浮；
打开压力舱的阀门，让海水进入压力舱内，潜水艇自重G增大，当F_浮＜G时，潜水艇下沉；
当F_浮=G时，潜水艇悬浮，可以停留在任何深度；
由此可见，潜水艇能够上浮和下沉是通过改变自的重力来实现的．
（2）重力和浮力的作用点都在潜水艇上，故作用点要画在潜水艇上的重心上；重力竖直向下，浮力竖直向上；并且浮力应大于重力．如图所示：

故答案为：重力；见解答图．

点评 此题考查潜艇的工作原理和力的示意图的画法，力的示意图是用画图的方法表示力的三要素的，所以找准力的大小、方向和作用点是画力的示意图的关键．