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质量为8000t的潜水艇,在海面下10m处匀速前进搜索水下目标.完成搜索任务后停止前进,将水箱中的海水排出一部分,在关闭推进器的情况下匀速上升,匀速上升时受到海水的阻力为

网友投稿  2022-03-02 00:00:00  互联网

◎ 题目

质量为8000t的潜水艇,在海面下10m处匀速前进搜索水下目标.完成搜索任务后停止前进,将水箱中的海水排出一部分,在关闭推进器的情况下匀速上升,匀速上升时受到海水的阻力为2×107N,最后浮出水面静止在海面上.求:(1)潜水艇匀速前进时受到的浮力?(2)潜水艇匀速上升时的质量?(3)潜水艇在海面静止时,露出海面的体积是其总体积的几分之几?

◎ 答案

(1)潜水艇在水中匀速前进时,竖直方向上受到浮力和重力,这两个力是平衡力,大小相等,
所以,F=G=mg=8000×103kg×10N/kg=8×107N.
(2)潜水艇匀速上升时,受到的浮力、阻力和重力是平衡力,
所以G'+f=F
所以,m'×10N/kg+2×107N=8×107N,
所以m'=6×106kg.
(3)潜水艇全部浸没在水中受到的浮力是8×107N,
∵F'海水gV,
∴潜水艇的总体积:V=
F
ρ海水g
=
8×107N
1.0×103kg/m3×10N/kg
=8000m3
潜水艇在海面静止时,潜水艇受到的浮力等于重力,
所以,F'海水gV=G'=m'g=6×106kg×10N/kg=6×107N,
所以,V=
6×107N
1.0×103kg/m3×10N/kg
=6000m3
所以,
V
V 
=
8000m3-6000m3 
8000m3
=
1
4

答::(1)潜水艇匀速前进时受到浮力是8×107N.
(2)潜水艇匀速上升时的质量是6×106kg.
(3)潜水艇在海面静止时,露出海面的体积是其总体积的四分之一.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“质量为8000t的潜水艇,在海面下10m处匀速前进搜索水下目标.完成搜索任务后停止前进,将水箱中的海水排出一部分,在关闭推进器的情况下匀速上升,匀速上升时受到海水的阻力为…”主要考查了你对  【液体压强的计算】,【浮力的应用】,【二力平衡的定义及条件】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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