Question

7．潛水艇對(duì)保衛(wèi)我國的南海起著重要的作用．如圖所示，潛水艇在水中處于懸浮狀態(tài)，此時(shí)其所受浮力與重力的大小關(guān)系為：F_浮=G（填“＞”“＜”或“=”）．當(dāng)壓縮空氣將水艙中的水排出一部分時(shí)，潛水艇將上浮（填“上浮”“下沉”或“懸浮”）．把橡皮泥捏成碗形，可以漂浮在水面上，這是利用空心的辦法增大排開水的體積，從而增大可以利用的浮力．某同學(xué)用質(zhì)量20g的橡皮泥做成的船能漂浮在水面上，此時(shí)橡皮泥排開水的質(zhì)量20g．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)物體處于懸浮狀態(tài)時(shí)，其浮力等于自身的重力．
（2）潛水艇原來懸�。ǜ×Φ扔谧灾兀�，當(dāng)用壓縮空氣把水艙中的水排出一部分時(shí)，改變了自重，但浮力不變，根據(jù)浮沉條件分析．
（3）把橡皮泥捏成船狀再放入水中，是利用“空心”的辦法增大排開液體的體積，從而增大橡皮泥受到的浮力，輪船就是利用這種道理制成的；根據(jù)漂浮條件求此時(shí)橡皮泥排開水的質(zhì)量．

解答 解：
（1）如圖所示，潛水艇在水中處于懸浮狀態(tài)，此時(shí)其所受浮力與重力的大小關(guān)系為：F_浮 =G．
當(dāng)壓縮空氣將水艙中的水排出一部分時(shí)，潛水艇的重力減小，此時(shí)浮力會(huì)大于自身的重力，即潛水艇將上浮．
（2）橡皮泥捏成船狀放入水中時(shí)，這是采用空心的方法增大了排開水的體積，由F_浮=ρ_水gV_排可知，橡皮泥受到的浮力變大；
（3）因?yàn)椤澳啻�”漂浮，所以“泥船”受到的浮力：F_浮=G=mg，
由阿基米德原理可得：F_浮=G_排=m_排g，
所以m_排g=mg，
則此時(shí)橡皮泥排開水的質(zhì)量m_排=m=20g．
故答案為：=；上�。豢招�；20．

點(diǎn)評(píng) 利用物體的浮沉條件分析潛水艇上浮、下潛（注意浮力不變），本題還考查物體的沉浮條件和浮力的計(jì)算，要知道物體漂浮時(shí)浮力等于自身的重力．