Question

【題目】【2016·廈門卷】 “嘉庚號(hào)”科考船（圖1）于2016年5月8日下水，廈門大學(xué)由此成為中國(guó)大陸綜合性大學(xué)中第一所擁有自己的全球級(jí)科考船的高校�？瓶即瑵M載時(shí)排水量為3．5×103t，在某段航行中牽引力與速度的關(guān)系圖像是雙曲線，如圖2所示。求：

（1）科考船滿載航行時(shí)受到的浮力；

（2）請(qǐng)根據(jù)圖2所示規(guī)律計(jì)算，科考船航速為20km/h時(shí)受到的牽引力；

（3）在該段航行中，科考船發(fā)動(dòng)機(jī)每分鐘所做的功。

Answer 1

【答案】（1）3．5×107N；（2）6×105N；（3）2×108J

【解析】（1）因?yàn)榕潘�量是輪船滿載時(shí)排水的質(zhì)量，所以，科考船滿載時(shí)受到的浮力：F浮=G排=m排g=3．5×103×103kg×10N/kg=3．5×107N；（2）由圖2可知，科考船航行中牽引力與速度的關(guān)系是雙曲線，所以有：F1v1=F2v2，則科考船航速為20km/h時(shí)受到的牽引力：F2=F1v1/v2=（6×106N×2km/h）/20km/h=6×105N；（3）科考船在該段航行時(shí)功率不變，根據(jù)P=W/t=Fs/t=Fv可得，科考船發(fā)動(dòng)機(jī)每分鐘所做的功：W=Pt=F1v1t=6×106N×（2×1/3．6）m/s×60s=2×108J。