Question

5．潛水艇是通過(guò)改變自身重力來(lái)實(shí)現(xiàn)沉浮的，如圖所示，潛水艇將壓力艙中的海水排出，就會(huì)上浮，請(qǐng)畫(huà)出潛水艇在上浮過(guò)程中所受的浮力F_浮和重力G的受力示意圖．（不計(jì)海水的阻力）

Answer 1

分析 （1）潛水艇浸沒(méi)在水中，潛水艇的體積不變（排開(kāi)水的體積不變），受到的浮力不變；通過(guò)讓海水進(jìn)、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．
（2）潛水艇受重力與浮力，由題意可知潛水艇為加速上升過(guò)程則浮力應(yīng)大于重力．

解答 解：（1）在水中，潛水艇受到水的浮力和重力的作用，
根據(jù)F_浮=ρ_水gV_排可知，潛水艇的體積不變，排開(kāi)水的體積不變，
所以，潛水艇受到水的浮力不變；
把壓縮空氣壓入潛水艇的壓力艙，將海水排出，潛水艇自重G減小，當(dāng)F_浮＞G時(shí)，潛水艇上��；
打開(kāi)壓力艙的閥門，讓海水進(jìn)入壓力艙內(nèi)，潛水艇自重G增大，當(dāng)F_浮＜G時(shí)，潛水艇下沉；
當(dāng)F_浮=G時(shí)，潛水艇懸浮，可以停留在任何深度；
由此可見(jiàn)，潛水艇能夠上浮和下沉是通過(guò)改變自的重力來(lái)實(shí)現(xiàn)的．
（2）重力和浮力的作用點(diǎn)都在潛水艇上，故作用點(diǎn)要畫(huà)在潛水艇上的重心上；重力豎直向下，浮力豎直向上；并且浮力應(yīng)大于重力．如圖所示：

故答案為：重力；見(jiàn)解答圖．

點(diǎn)評(píng) 此題考查潛艇的工作原理和力的示意圖的畫(huà)法，力的示意圖是用畫(huà)圖的方法表示力的三要素的，所以找準(zhǔn)力的大小、方向和作用點(diǎn)是畫(huà)力的示意圖的關(guān)鍵．