【題目】在某淡水湖進行科考的一小型科研潛水艇總體積為20m3 （保持不變），艇內(nèi)兩側(cè)有水艙，潛水艇截面如圖所示，潛水艇通過向水艙內(nèi)充水或從水艙中向外排水來改變其自重，從而使其下沉、懸浮或上浮。湖水的密度為1.0×l03kg/m3，求：

(1)若水艙未充湖水時，潛水艇總重量為1.6×l05N，此時漂浮在湖面的潛水艇排開湖水的體積是多少立方米？

(2)為使?jié)撍耆珴撊牒�，至少�?yīng)向水艙充入多少牛的湖水？

(3)當潛水艇懸浮在湖水中時，艙蓋距湖面50m，艙蓋受到湖水的壓強是多少帕？

【答案】(1)16m3；(2)4×104N；(3)5.0×105Pa。

【解析】

(1)潛水艇處于漂浮狀態(tài)，屬于平衡狀態(tài)，由二力平衡得

F浮1=G=1.6×105N

潛水艇排開湖水的體積

排開湖水的體積是16m3。

(2)完全浸沒于湖水中潛水艇受到的浮力為

F浮2=ρ水gV排2=1.0×103kg/m3×10N/kg×20m3=2.0×105N

因為潛水艇懸浮，所以

G′=F浮2=2.0×105N

應(yīng)向水艙內(nèi)充入的湖水為

G水=G′-G艇=2.0×105N -1.6×105N =4×104N

至少應(yīng)向水艙充入4×104N的湖水。

(3)艙蓋受到湖水的壓強是

p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×50m=5.0×105Pa

壓強是5.0×105Pa。

答：(1)漂浮在湖面的潛水艇排開湖水的體積是16m3；
(2)充入湖水的重4×104N；
(3)湖水產(chǎn)生的壓強5.0×105Pa。

練習冊系列答案
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（2）用如圖2裝置，模擬伽俐略“推斷物體不受力時的運動情況”的實驗。實驗中，讓同一小車從同一斜面同一高度由______滑下，讓小車分別在鋪有毛巾、棉布和木板的水平面上運動。實驗發(fā)現(xiàn)：小車在較粗糙的毛巾表面上運動的距離最短，在較光滑的木板表面上運動的距離最長，說明在其它條件相同時，運動小車受到阻力越______，運動的距離越長；假如平面足夠光滑，小車不受阻力（空氣阻力也排除），運動小車將做______運動。

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(1)在實驗過程中，通過觀察U形管中液面的_________變化來比較電流通過電阻絲產(chǎn)生熱量的多少，這種科學探究方法稱之為_________法；

(2)如圖甲所示的裝置是用來研究電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量與_________的關(guān)系，在實驗過程中，小明還發(fā)現(xiàn)了一個現(xiàn)象：當U形管中的液面上升時，用手觸摸導線1或2，發(fā)現(xiàn)導線都幾乎沒有溫度變化，造成該現(xiàn)象的原因是，導線與電阻絲串聯(lián)，電阻越小產(chǎn)生的熱量越_________（選填“多”或“少”）；

(3)由圖丙所示，電流表的示數(shù)為_________A，在這種情況下，甲圖中右側(cè)容器中定值電阻在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是_________；

(4)如圖乙所示的裝置是用來研究電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量與_________的關(guān)系，分析圖乙的實驗現(xiàn)象，可以得出的結(jié)論是在電阻和通電時間相同時，通過導體的電流越_________，導體產(chǎn)生的熱量越多。

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