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1. 如图甲是一款无人水下航行器，总质量为10千克。它的底部有一个活塞式浮力系统调节装置(如图乙)，活塞位置可上下调节，从而改变航行器排开水的体积，以实现在水中的上下运动或停留。某次测试时，航行器竖直上升并停留在水中的某个位置，该过程中速度随时间的变化关系如图丙所示。

(1) 航行器在测试过程中停留在水中的某个位置时排开水的体积是多少？
(2) 当航行器在水下运动时，会受到水的阻力。根据丙图分析，航行器在第9秒时受到的浮力与重力的大小关系如何，请作出判断并说明理由。
【考点】
阿基米德原理; 物体的浮沉条件及其应用;
【答案】

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1. 如图所示，一物体从a处下落掉入水中，入水后（b处为物体恰好完全进入水中的位置）继续往下运动，在c处时物体的速度减为零。已知物体的重力为6N，体积为1×10﹣3m3 ， ρ水=1×103kg/m3。

（1）物体在b处时所受浮力的大小为N；

（2）物体从b处到c处，做（填“加速”、“减速”或“先加速后减速”）运动；

（3）物体最终会处于状态。
解答题 普通
2. 港珠澳大桥的海底隧道由一节一节用钢筋混凝土做成的空心沉管连接而成，如图所示，建造隧道时，先将沉管两端密封，如同一个巨大的长方体空心箱子，每节密封沉管重 6x108 牛，然后让其漂浮在海面上，再用船将其拖到预定海面上，向其内部灌水使之沉入海底。（海水的密度取 1.0×103kg/m3）

(1) 当一节空心密封沉管漂浮在海面上时，浸入海水中的体积是多少？（写出计算过程）
(2) 在对密封沉管灌水使其下沉过程中，所受沉管浮力如何变化？。
解答题 普通
3. 为寻找失联的MH370航班，启用了“蓝鳍金枪鱼﹣21”（简称“金枪鱼”）自主水下航行器进行深海搜寻．其外形与潜艇相似（如图甲所示），其相关参数为：体积1m3、重量7500N，最大潜水深度4500m，最大航速7.4km/h（为简化计算，不考虑海水密度变化，海水密度ρ取1.0×103kg/m3  ．

(1) “金枪鱼”搜寻任务完成后，变为自重时，能静止漂浮在海面上，求此时“金枪鱼”露出海面的体积为多大？
(2) 若上述漂浮在海面的“金枪鱼”，由起重装置将其匀速竖直吊离海面．从某时刻计时起，起重装置拉力的功率随时间变化的图象如图乙所示，图中P3=3P1 ．求出t1时刻起重装置对“金枪鱼”拉力大小（不考虑水的阻力）．
解答题 普通