《2025年新课程新教材导航学八年级物理下册北师大版》

24. 如图所示，一艘轮船正在长江上航行，假设船体和货物的总质量为$7500\ t$，江水的密度为$1.0\times10^{3}\ kg/m^{3}$。（$g$取$10\ N/kg$）

（1）求船体浸在江水中的体积。
（2）请运用有关公式分析说明：这艘轮船从长江驶入大海时，船体是上浮一些还是下沉一些？

答案： 解：
(1)由于轮船漂浮，所以$F_{浮}=G = mg = 7.5\times10^{6}\text{ kg}\times10\text{ N/kg}=7.5\times10^{7}\text{ N}$ 由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$得， $V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{江水}g}=\frac{7.5\times10^{7}\text{ N}}{1.0\times10^{3}\text{ kg/m}^{3}\times10\text{ N/kg}} = 7.5\times10^{3}\text{ m}^{3}$
(2)轮船从长江驶入大海始终漂浮，即浮力大小不变，根据$V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{液}g}$，$F_{浮}$和$g$不变，$\rho_{液}$增大，所以$V_{排}$减小，船体会上浮一些。 答：略。

25. 阅读材料，回答问题。
海水跃层也称“跃变层”，是指海水中某水文要素在竖直方向上出现突变或不连续剧变的水层，表明上下层海水性质不同。如果海水跃层是上层密度大、下层密度小的状态，形成负密度梯度跃变层，这种情况被称为“海中断崖”。潜艇在水下航行时，如突遇“海中断崖”，会急剧掉向海底，称为“掉深”，大多数常规潜艇的有效潜深为$300\ m$，潜艇不受控制地掉到安全潜深以下时，会被巨大的海水压力破坏，造成失事。中国海军$372$潜艇在一次战备巡逻中，遇到“掉深”的情况，而且潜艇的主机舱管路发生破损，艇长立即发出命令：“损管警报！向所有水柜供气！”不到$10\ s$，应急供气阀门打开，所有水柜开始供气；$1\ min$内，上百个阀门关闭，数十种电气设备关闭；$2\ min$后，全艇各舱室封舱完毕，潜艇“掉深”有所减缓，但依然继续；$3\ min$后，“掉深”终于停止，潜艇开始缓慢上升。$372$潜艇化险为夷，创造了我军乃至世界潜艇史上的奇迹。（取海水的密度为$1.0\times10^{3}\ kg/m^{3}$，$g$取$10\ N/kg$）
（1）潜艇遇到“海中断崖”时，潜艇所受的浮力突然_______（填“增大”或“减小”），潜艇会失去平衡而急剧下沉。
（2）潜艇下潜至$300\ m$深度时受到海水的压强等于标准大气压的_______倍。（标准大气压取$1.0\times10^{5}\ Pa$）
（3）“向所有水柜供气”的目的是_______（填“增大”或“减小”）潜艇自身的重力。
（4）$2\ min$后，潜艇“掉深”有所减缓，但不会立即停止，原因是潜艇具有_______。
（5）某潜艇的质量为$2.6\times10^{3}\ t$，体积为$3\times10^{3}\ m^{3}$，要使它从海面潜入海水中，至少要向水柜充入_______$m^{3}$的海水。

答案： 减小@@30@@减小@@惯性@@400