6. 潜水艇的下潜和上浮是靠______来实现的,而气象观测气球的下降是靠______来实现的。

改变自重 减小体积

7. 小明同学将一个苹果放入水中,苹果在水里处于悬浮状态,则此苹果的密度为______$kg/m^{3}$。小明从水中取出苹果,分成一个大块和一个小块(如图所示),再将小块放入水中,发现小块沉入水底,据此现象可以推断:若将大块浸没于水中,松手后大块将会______(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”)。

1 000 上浮

8. 浮筒法,是海洋沉船打捞技术中常用的方法之一。先让浮筒灌满海水,靠自身重力自由下沉。到达海底沉船处,将若干个浮筒与沉船固定。给浮筒充气,排出筒内海水,产生向上的“上举力”,让沉船上浮。已知:每个浮筒质量为$4.8×10^{3}kg$,体积为$160m^{3}$,海水密度为$1.03×10^{3}kg/m^{3}$,$g$取 10 N/kg。
(1)求每个浮筒在海底沉船处充气,海水全部排出后,受到的浮力大小和产生的“上举力”大小；
(2)若沉船在海平面下方 200 m 处,海平面大气压为$1.0×10^{5}Pa$,求浮筒排出海水时,充气压强的最小值；
(3)若沉船需要受到向上$4.1×10^{7}N$的“上举力”才能上浮,则至少需要多少个浮筒与沉船固定?

(1)$1.648×10^{6}N$ $1.6×10^{6}N$
(2)$2.16×10^{6}Pa$
(3)26
解析 (1)浮筒浸没时,每个浮筒受到的浮力
$F_{浮}=ρ_{海水}gV_{排}=ρ_{海水}gV=1.03×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg×160m^{3}=1.648×10^{6}N$
每个浮筒的重力
$G=mg=4.8×10^{3}kg×10N/kg=4.8×10^{4}N$
每个浮筒能产生的“上举力”
$F_{举}=F_{浮}-G=1.648×10^{6}N-4.8×10^{4}N=1.6×10^{6}N$。
(2)海平面下方 200 m 处海水的压强
$p_{海水}=ρ_{海水}gh=1.03×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg×200m=2.06×10^{6}Pa$
浮筒排出海水时,充气压强的最小值
$p_{最小}=p_{海水}+p_{0}=2.06×10^{6}Pa+1.0×10^{5}Pa=2.16×10^{6}Pa$。
(3)因为需要$4.1×10^{7}N$的“上举力”,所以需要浮筒的个数
$n=\frac {F}{F_{举}}=\frac {4.1×10^{7}N}{1.6×10^{6}N}\approx 25.6$
因此至少需要 26 个浮筒。