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  • 質(zhì)量為8000t的潛水艇,在海面下10m處勻速前進搜索水下目標.完成搜索任務(wù)后停止前進,將水箱中的海水排出一部分,在關(guān)閉推進器的情況下勻速上升,勻速上升時受到海水的阻力為2×107N,

    質(zhì)量為8000t的潛水艇,在海面下10m處勻速前進搜索水下目標.完成搜索任務(wù)后停止前進,將水箱中的海水排出一部分,在關(guān)閉推進器的情況下勻速上升,勻速上升時受到海水的阻力為2×107N,最后浮出水面靜止在海面上.求:(1)潛水艇勻速前進時受到的浮力?(2)潛水艇勻速上升時的質(zhì)量?(3)潛水艇在海面靜止時,露出海面的體積是其總體積的幾分之幾?
    物理人氣:950 ℃時間:2020-04-07 08:51:09
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)潛水艇在水中勻速前進時,豎直方向上受到浮力和重力,這兩個力是平衡力,大小相等,
    所以,F(xiàn)=G=mg=8000×103kg×10N/kg=8×107N.
    (2)潛水艇勻速上升時,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)潛水艇全部浸沒在水中受到的浮力是8×107N,
    ∵F'海水gV,
    ∴潛水艇的總體積:V=
    F
    ρ海水g
    =
    8×107N
    1.0×103kg/m3×10N/kg
    =8000m3,
    潛水艇在海面靜止時,潛水艇受到的浮力等于重力,
    所以,F(xiàn)'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)潛水艇勻速前進時受到浮力是8×107N.
    (2)潛水艇勻速上升時的質(zhì)量是6×106kg.
    (3)潛水艇在海面靜止時,露出海面的體積是其總體積的四分之一.
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