为增加学生的国防知识，阳湖中学九(2)班同学到东海舰队参观某型号潜水艇。潜水艇的艇壳是用高强度的特种钢板制造，最大下潜深度可达350m。潜水艇的总体积为，艇内两侧有水舱，潜水艇

Question

为增加学生的国防知识，阳湖中学九(2)班同学到东海舰队参观某型号潜水艇。潜水艇的艇壳是用高强度的特种钢板制造，最大下潜深度可达350m。潜水艇的总体积为，艇内两侧有水舱，潜水艇截面如图所示。通过向水舱中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。（海水密度为，g取10N/kg）

（1）水舱未充海水时，潜水艇总重量为，此时，漂浮在海面的潜水艇排开海水的体积是多少？
（2）为使潜水艇完全潜入海水中，至少应向水舱充入海水的重量是多少？
（3）潜水艇的艇壳用高强度的特种钢板制造的原因是什么？____

Answer 1

【分析】（1）潜水艇漂浮在海面上时，受到的浮力等于它的重力，即，已知潜水艇的总重，则排开海水的体积。
\n（2）潜水艇完全潜入海水中，则它受到的浮力应等于它的总重（潜水艇的重量加上水舱中海水的重量）。已知潜水艇的总体积，可算出它受到的浮力，再减去潜水艇的重量，即可得水舱中海水的重量。
\n（3）根据p=ρgh可知，液体内部的压强随深度的增大而增大，潜水艇的最大下潜深度可达350m，承受的压强极大，所以潜水艇的艇壳要用高强度的特种钢板制造。

（1）漂浮时，潜水艇受到的浮力为：
\n　　
\n潜水艇排开海水的体积为：
\n　　
\n（2）完全潜入海水中时，潜水艇受到的浮力为：
\n　　
\n注入海水的重量为：
\n　　
\n（3）液体内部的压强随深度的增大而增大。
\n答：（1）漂浮在海面的潜水艇排开海水的体积为；（2）至少应向水舱充入海水的重量为；（3）原因在于液体内部的压强随深度的增大而增大。

【点评】关于浮力问题，应特别注意物体在液体中的状态：漂浮、悬浮、下沉，并根据相关的条件列方程解题。当物体漂浮或悬浮时，它受到的浮力等于它的重力，即；当物体悬浮或下沉时，它排开液体的体积等于它的体积，即，。