Question

【題目】如圖所示，質(zhì)量為3×104kg的鯨靜止在海里，g取10N/kg．海水密度不變．
（1）在方框內(nèi)畫出此時鯨的受力示意圖（以點(diǎn)代替魚鯨）．
（2）求此時鯨受到的浮力大小．
（3）鯨在下潛過程中，海水的壓力會讓鯨的胸腔塌陷，使鯨體積逐漸變小，分析鯨在下潛過程中所受浮力的變化．

Answer 1

【答案】
（1）

如圖

（2）

由圖可知，鯨靜止在海水中，處于懸浮狀態(tài)，則鯨魚受到的重力和浮力是一對平衡力，大小相等，即F浮=G=mg=3×104kg×10N/kg=3×105N，過鯨魚的重心，分別沿豎直向下和豎直向上的方向畫一條有向線段，并分別用G和F浮表示，如圖所示

（3）

鯨在下潛過程中，海水的密度一定，但海水的壓力會讓鯨的胸腔塌陷，使鯨體積逐漸變小，即鯨魚排開海水的體積變小，根據(jù)F浮=ρ液gV排可知，鯨在下潛過程中所受浮力變小

【解析】（1）（2）對此時的鯨進(jìn)行受力分析，根據(jù)二力平衡求出此時鯨受到的浮力大小；然后按照力的示意圖的畫法畫出其受力示意圖；（3）浮力的大小與液體的密度與排開液體的體積有關(guān)，根據(jù)F浮=ρ液gV排分析即可解答．此題以鯨魚為研究對象，綜合考查了力的示意圖的畫法、浮力的大小計(jì)算和阿基米德原理，知道浮力的大小與液體的密度與排開液體的體積有關(guān)是解答此題的關(guān)鍵．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解力的示意圖的相關(guān)知識，掌握用一根帶箭頭的線段把力的三要素都表示出來的方法，叫力的圖示法．（力的示意圖只表示出力的方向和作用點(diǎn)），以及對阿基米德原理的理解，了解阿基米德原理：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體所受的重力．這個規(guī)律叫做阿基米德原理，即 F浮= G排 =ρ液gv排．