潜水艇在海底航行时排水量为m1,在海面上航行时排水质量为m2,设海水的密度为ρ,则它在海底航行时所受浮力等于______,潜艇潜入海水中要充入海水的质量为______.

问题描述:

潜水艇在海底航行时排水量为m1,在海面上航行时排水质量为m2,设海水的密度为ρ,则它在海底航行时所受浮力等于______,潜艇潜入海水中要充入海水的质量为______.

(1)潜水艇在海底航行时受到的浮力:
F=G=mg=m1g.
(2)在海面上航行时受到的浮力:
F′=G′=m′g=m2g,
∵潜水艇漂浮,∴此时船重:G=F′=m2g,
要使潜艇潜入海面下,设充入的海水重为G
G+G=F=m1g,即:m2g+G=F=m1g,
∴G=m1g-m2g=(m1-m2)g,
充入海水的质量m=

G
g
=
(m1m2)g
g
=m1-m2
故答案为:m1g;m1-m2
答案解析:(1)已知潜水艇在海底航行时排开水的质量,利用重力公式求排开水重,再利用阿基米德原理求受到的浮力大小;
(2)在海面上航行时排水的质量,利用重力公式求排开水重,再利用漂浮条件求受到的浮力和此时船重,要使潜艇潜入海面下,船重加上水舱里的水重要等于潜水艇在海面下航行时所受浮力,据此求要充入的海水重.
考试点:浮力大小的计算.

知识点:本题为力学综合题,知识点多,比较复杂,要求灵活运用所学公式,特别是阿基米德原理和漂浮条件的综合应用.