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质量为8000t的潜水艇,在海面下10m处匀速前进搜索水下目标.完成搜索任务后停止前进,将水箱中的海水排出一部分,在关闭

来源:学生作业帮 编辑:百度作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/06/16 12:01:07
质量为8000t的潜水艇,在海面下10m处匀速前进搜索水下目标.完成搜索任务后停止前进,将水箱中的海水排出一部分,在关闭推进器的情况下匀速上升,匀速上升时受到海水的阻力为2×107N,最后浮出水面静止在海面上.求:(1)潜水艇匀速前进时受到的浮力?(2)潜水艇匀速上升时的质量?(3)潜水艇在海面静止时,露出海面的体积是其总体积的几分之几?
质量为8000t的潜水艇,在海面下10m处匀速前进搜索水下目标.完成搜索任务后停止前进,将水箱中的海水排出一部分,在关闭
(1)潜水艇在水中匀速前进时,竖直方向上受到浮力和重力,这两个力是平衡力,大小相等,
所以,F=G=mg=8000×103kg×10N/kg=8×107N.
(2)潜水艇匀速上升时,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)潜水艇全部浸没在水中受到的浮力是8×107N,
∵F'海水gV,
∴潜水艇的总体积:V=
F浮
ρ海水g=
8×107N
1.0×103kg/m3×10N/kg=8000m3
潜水艇在海面静止时,潜水艇受到的浮力等于重力,
所以,F'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露
V =
8000m3−6000m3 
8000m3=
1
4.
答::(1)潜水艇匀速前进时受到浮力是8×107N.
(2)潜水艇匀速上升时的质量是6×106kg.
(3)潜水艇在海面静止时,露出海面的体积是其总体积的四分之一.
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