《2025年同步练习河南大学出版社八年级物理全一册沪科版》

6. 潜水艇为增强国防力量、维护国家安定发挥了重要作用。我国某型号潜水艇的总体积为 $ 20 \, m^3 $,水舱未充水时潜水艇的质量为 $ 16 \, t $,最大下潜深度可达 $ 400 \, m $。海水的密度取 $ 1.0 × 10^{3} \, kg/m^3 $,$ g $ 取 $ 10 \, N/kg $,求：
(1) 该潜水艇最大下潜深度处的海水压强。
(2) 未充水时,该潜水艇漂浮在海面上排开海水的体积。
(3) 该潜水艇悬浮在海水中时,水舱中充入海水的质量。

答案： 6.
(1)p=ρ₍水₎gh=1.0×10³ kg/m³×10 N/kg×400 m=4×10⁶ Pa
(2)潜水艇漂浮时,所受浮力大小等于潜艇重力大小,即：F₍浮₎=G₍潜₎=m₍潜₎g=16×10³ kg×10 N/kg=1.6×10⁵ N排开海水的体积：V₍排₎=F₍浮₎/ρ₍水₎g=1.6×10⁵ N/1.0×10³ kg/m³×10 N/kg=16 m³
(3)潜水艇完全浸没时,所受浮力为：F₍浮₎'=ρ₍水₎gV=1.0×10³ kg/m³×10 N/kg×20 m³=2×10⁵ N潜水艇悬浮时,潜水艇所受浮力等于水舱中水的重力与潜水艇重力之和,即G₍潜₎+G₍水₎=F₍浮₎',则：G₍水₎=F₍浮₎'-G₍潜₎=2×10⁵ N-1.6×10⁵ N=40000 N水舱中充入海水的质量为：m₍水₎=G₍水₎/g=40000 N/10 N/kg=4000 kg

1. 周末的河流旁,钓鱼的人三五成群,水面上漂浮着颜色不一的浮标。
(1) 浮标的密度小于(选填“大于”“小于”或“等于”)水的密度。
(2) 如果地球对所有物体的引力都变成原来的一半,浮标在水中的位置将不变(选填“上浮一些”“下沉一些”或“不变”),原因是：由阿基米德原理和漂浮条件可得:F₍浮₎=G₍排₎=G₍浮标₎,则m₍浮标₎g=ρ₍水₎V₍排₎g,所以m₍浮标₎=ρ₍水₎V₍排₎;如果地球对所有物体的引力都变成原来的一半时,ρ₍水₎、m₍浮标₎不变,所以V₍排₎也不变,即浮标在水中的位置不变。

答案： 1.
(1)小于
(2)不变 由阿基米德原理和漂浮条件可得:F₍浮₎=G₍排₎=G₍浮标₎,则m₍浮标₎g=ρ₍水₎V₍排₎g,所以m₍浮标₎=ρ₍水₎V₍排₎;如果地球对所有物体的引力都变成原来的一半时,ρ₍水₎、m₍浮标₎不变,所以V₍排₎也不变,即浮标在水中的位置不变

2. 我国自主建造的“天鲸号”挖泥船在港口建设、人工造岛等领域作出了杰出贡献。为了航行安全,“天鲸号”的船体上标有国际航行海船载重线,示意图如图所示,船体标志的几条水平横线分别表示该船在不同水域及不同季节所允许的满载时的吃水深度,例如 $ TF $ 表示轮船在热带淡水中航行时的载重线。夏季和冬季轮船在海水中航行时的载重线在图中用数字表示,已知冬季海水的密度大于夏季海水的密度。请分析并判断数字 $ 1 $ 和数字 $ 2 $ 对应的载重线哪一条是冬季的载重线,并说明原因。

答案： 2.2位置是冬季的载重线。原因分析:在不同水域、不同季节,船都是处于漂浮状态。根据漂浮条件可知F₍浮₎=G,轮船受到的浮力都等于轮船受到的重力G。已知冬季海水密度大,根据F₍浮₎=ρ₍液₎gV₍排₎可知,冬季轮船排开海水的体积变小,所以载重线应在2位置。