Question

10．小明學(xué)完浮力利用后，知道打撈沉船時(shí)，常先將金屬浮箱注滿水，沉入水底，再用剛繩將其固定在沉船上，然后向浮箱中壓入氣體排出浮箱內(nèi)的水，這樣浮箱就可上浮把沉船拉起．小明用實(shí)驗(yàn)器材來(lái)模擬打撈沉船．

（1）他先將試管中充滿水后，試管和沉船都沉在水底．
（2）用注射器把試管內(nèi)的水慢慢排出，此時(shí)試管上移（如圖1所示，試管未露出水面），則試管上表面所受壓強(qiáng)將減小，試管受到的浮力不變，沉船受到繩子的拉力慢慢增大，大到一定程度時(shí)，沉船被繩子拉起，～此時(shí)繩子對(duì)沉船的拉力大于（選填“大于”、“等于”或“小于”）沉船的重力．
（3）已知沉船的體積為10^-3m³，沉船的重力為18N，當(dāng)繩子的拉力為8N時(shí)，沉船將浮起．（取g=10N/kg）
（4）實(shí)際生活中，用浮筒打撈的同時(shí)還用起重機(jī)將沉船拉起，如圖2所示，這樣一是可以適當(dāng)減�。ㄟx填“增大”或“減小”）浮筒的大小，二是當(dāng)沉船到達(dá)水面后可以繼續(xù)吊離水面，從而實(shí)現(xiàn)雙保險(xiǎn)式打撈．

Answer 1

分析 （2）試管上移（試管未露出水面），根據(jù)液體壓強(qiáng)和深度的關(guān)系，可知試管上表面所受壓強(qiáng)的變化，根據(jù)阿基米德原理判斷浮力的變化，根據(jù)受力分析可得繩子對(duì)沉船的拉力和沉船的重力關(guān)系；
（3）知道沉船的體積可根據(jù)阿基米德可得沉船受到的浮力；浮力和拉力大于等于沉船的重力時(shí)，沉船將浮起；
（4）起重機(jī)給沉船使加了一個(gè)拉力，使沉船拉起；

解答 解：（2）試管上移（試管未露出水面），根據(jù)液體壓強(qiáng)和深度的關(guān)系深度越深壓強(qiáng)越大，試管上表面到水面的深度變小則所受壓強(qiáng)的變小，由阿基米德原理可知排開(kāi)液體的體積不變則浮力也不變，根據(jù)受力分析可得繩子對(duì)沉船的拉力和沉船的重力關(guān)系；沉船沉入水底根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可知此時(shí)沉船不受浮力，沉船受到繩子的拉力慢慢增大，繩子對(duì)沉船的拉力大于沉船的重力時(shí)，沉船被繩子拉起；
（3）由題意可得
G=F_浮+F_拉則F_拉=G-F_浮=G-ρgV_A排=18N-1.0×10³kg/m³×10^-3m³×10N/kg=8N
（4）用浮筒打撈的同時(shí)還用起重機(jī)將沉船拉起，如圖2所示，這樣一是可以適當(dāng)減小浮筒的大小，二是當(dāng)沉船到達(dá)水面后可以繼續(xù)吊離水面，從而實(shí)現(xiàn)雙保險(xiǎn)式打撈．
故答案為：（2）減��；不變；大于；（3）8；（4）減�。�

點(diǎn)評(píng) 本題為力學(xué)綜合題，考查了學(xué)生對(duì)阿基米德原理、力的合成的掌握和運(yùn)用，要求靈活運(yùn)用公式，知道試管受到的浮力與浸沒(méi)深度無(wú)關(guān)是解第二問(wèn)的關(guān)鍵．