Question

11．如圖所示，半潛船工作時，通過增大水艙的壓載水量，將一個足球場大的甲板潛入水下，只露出部分船體．等貨物拖拽到甲板上后，再將壓載水排出水艙，使船體及貨物一起上浮到下潛前的位置并保持漂浮．則（　�。�

• A． 排出的壓載水重大于貨物重時才可以開始上浮
• B． 排出的壓載水重等于貨物重時才可以開始上浮
• C． 排出的壓載水重大于貨物重時才可以在下潛前的位置漂浮
• D． 排出的壓載水重等于貨物重時才可以在下潛前的位置漂浮

Answer 1

分析 （1）根據(jù)阿基米德原理原理和浮沉條件分析排開壓載水重時半潛船的運動狀態(tài)；
（2）物體漂浮時，浮力等于重力；物體的重力增加，浮力增加，增加的物體的重力等于其排開的液體的重力．

解答 解：
AB、等貨物拖拽到甲板上后，半潛船處于漂浮狀態(tài)，浮力等于重力；將壓載水排出水艙，則半潛船的重力減小，浮力減小，根據(jù)阿基米德原理F_浮=ρ_液V_液g可知，半潛船排開水的體積減小，則半潛船會上浮，所以只要排出壓載水，半潛船就會上浮，故AB錯誤；
CD、如圖所示

半潛船下潛前處于漂浮狀態(tài)，浮力等于半潛船的重力：F_浮=G-----①；
當半潛船裝上貨物后，半潛船會下沉一些，仍處于漂浮狀態(tài)，此時受到的浮力F_浮'=G+G_物-----②；
將壓載水排出水艙，使船體及貨物一起上浮到下潛前的位置并保持漂浮，此時與下潛前相比，由于船體排開水的體積不變，則浮力不變，此時受到的浮力F_浮″=F_浮=G-----③；
所以，從下潛時回到下潛前的位置，減小的重力等于減小的浮力，則半潛船排出的壓載水重為：
G_排壓載水=F_浮'-F_浮″=G+G_物-G=G_物；
故排出的壓載水重等于貨物重時才可以在下潛前的位置漂浮，故C錯誤，D正確．
故選：D．

點評 本題考查了物體的浮沉條件和阿基米德原理的應用，熟練應用公式是解答本題的關鍵．