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(2010•泰安)在某淡水湖进行科考的一小型科研潜水艇总体积为20m3,艇内两侧有水舱,潜水艇截面如图所示.潜水艇通过向水舱内充水或从水舱中向外排水来改变潜水艇的自重,从而使其
题目详情
(2010•泰安)在某淡水湖进行科考的一小型科研潜水艇总体积为20m3,艇内两侧有水舱,潜水艇截面如图所示.潜水艇通过向水舱内充水或从水舱中向外排水来改变潜水艇的自重,从而使其下沉或上浮.(湖水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg).
(1)水舱未充湖水时,潜水艇总重量为1.6×105 N,此时,漂浮在湖面的潜水艇排开湖水的体积是多少?
(2)为使潜水艇完全潜入湖水中,至少应向水舱充入多少重量的湖水?
(3)湖深50m处,湖水产生的压强是多大?
(1)水舱未充湖水时,潜水艇总重量为1.6×105 N,此时,漂浮在湖面的潜水艇排开湖水的体积是多少?
(2)为使潜水艇完全潜入湖水中,至少应向水舱充入多少重量的湖水?
(3)湖深50m处,湖水产生的压强是多大?
▼优质解答
答案和解析
(1)潜水艇处于漂浮状态,属于平衡状态,由二力平衡得:
F浮1=G=1.6×105N,由F浮1=ρ水gV排1
V排1=
=
=16m3;
(2)完全浸没于湖水中,由F浮2=ρ水gV排2=1.0×103kg/m3×10N/kg×20m3=2.0×105N;
所以G′=F浮2=2.0×105N;
G水=G′-G艇=0.4×105N;
(3)p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×50m=5.0×105Pa;
答:(1)漂浮在湖面的潜水艇排开湖水的体积是1 6 m3.
(2)充入湖水的重0.4×105 N.
(3)湖水产生的压强5.0×105 Pa.
F浮1=G=1.6×105N,由F浮1=ρ水gV排1
V排1=
F浮1 |
ρ水g |
1.6×105N |
1.0×103kg/m3× 10N/kg |
(2)完全浸没于湖水中,由F浮2=ρ水gV排2=1.0×103kg/m3×10N/kg×20m3=2.0×105N;
所以G′=F浮2=2.0×105N;
G水=G′-G艇=0.4×105N;
(3)p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×50m=5.0×105Pa;
答:(1)漂浮在湖面的潜水艇排开湖水的体积是1 6 m3.
(2)充入湖水的重0.4×105 N.
(3)湖水产生的压强5.0×105 Pa.
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