Question

20． 關于壓強和浮力．
（1）潛水艇是通過改變自身的重力實現(xiàn)浮沉的：某潛水艇從長江潛行（處于懸浮狀態(tài)）到東海執(zhí)行任務，所受的浮力變大（選填“變大”、“變小”或“不變”），潛艇的水艙中的水量應適當增加（選填“增加”、“減小”或“不變”）；
（2）取一只空牙膏袋，一次將它擠癟，另一次將它撐開，兩次都擰緊蓋后放入同一杯水中，如圖所示，兩次排開水的體積V_甲和V_乙的大小關系是V_甲＜V_乙；兩次所受的浮力F_甲和F_乙的大小關系是F_甲＜F_乙；兩次杯底受到水的壓強p_甲和p_乙的大小關系是p_甲＜p_乙．

Answer 1

分析 （1）潛水艇浸沒在水中，潛水艇的體積不變（排開水的體積不變），受到的浮力不變；通過讓海水進、出壓力艙改變潛水艇受到的重力，根據(jù)物體的浮沉條件分析是怎么上浮或下沉的．
因為潛水艇潛行（在水面下航行），所以排開液體的體積相等，根據(jù)阿基米德原理可知，從江水到海水，液體的密度變大，所以浮力變大；又因為潛水艇是懸浮在水中，所以浮力等于重力，據(jù)此分析潛艇的水艙中的水量變化；
（2）根據(jù)浮力與重力的關系判斷出浮力的大小，然后根據(jù)浮力公式判斷出V排的大��；
根據(jù)V_排的大小，判斷出水的深度關系，從而根據(jù)液體壓強公式判斷出壓強的大小關系．

解答 解：（1）潛水艇靠自身水艙的吸水和排水，來改變自身的重力，從而改變重力與浮力的大小關系，實現(xiàn)上浮和下沉的，
懸浮在水中的潛水艇從長江潛行到東海，由于始終完全浸沒，所以排開液體的體積不變（等于潛艇的體積），液體的密度變大，V_排不變，根據(jù)F_浮=ρ_液gV_排可知，浮力變大；
潛艇受到的浮力變大，由于潛艇的通過改變倉內水的重力，使其總重力與浮力相等，才能夠懸浮在東海中，所以潛艇倉內的水量應適當增加；
（2）甲沉底，則F_甲＜G；乙漂浮，則F_乙=G，所以F_甲＜F_乙；
由F_浮=ρ_水gV_排可得，兩種情況下排開水的體積關系為V_甲＜V_乙；
杯子底面積一定，由以上分析可知，V_甲＜V_乙，所以h_甲＜h_乙，由p=ρ_水gh得，p_甲＜p_乙．
故答案為：（1）自身的重力；變大；增加；（2）＜；＜；＜．

點評 本題通過一個簡單的現(xiàn)象，考查了質量、浮力、物體浮沉條件、壓強的有關知識應用，關鍵能夠判斷出兩種情況下浮力的大小關系．很多生活現(xiàn)象都應用了物理學規(guī)律，該題就是通過實際應用來考查學生對物理知識應用實際的能力．