Question

5．中國(guó)破冰船“雪龍”號(hào)（如圖所示）已成功將俄羅斯客船“紹卡利斯院士”號(hào)從南極冰區(qū)救出，該破冰船自身質(zhì)量約10000t，滿載時(shí)總質(zhì)量約為20000t，在普通海域最大航速36km/h，在1m厚的冰層破冰時(shí)最大航速為1m/s．（g取10N/kg）請(qǐng)計(jì)算：
（1）“雪龍”號(hào)滿載時(shí)所受的浮力是多少？
（2）若破冰船在1m厚的冰層破冰時(shí)，以最大航速勻速前進(jìn)時(shí)的功率為1.5×10⁷W，則此時(shí)破冰船的牽引力是多少？

Answer 1

分析 （1）因?yàn)槠�浮，所以浮力等于重力，根�?jù)F_浮=G=mg求出滿載時(shí)所受的浮力；
（2）根據(jù)P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出破冰船的牽引力．

解答 解：
（1）滿載時(shí)總質(zhì)量約為m=20000t=2×10⁷kg，
“雪龍?zhí)枴逼票�船處于漂浮狀態(tài)，滿載時(shí)所受的浮力：
F_浮=G=mg=2×10⁷kg×10N/kg=2×10⁸N；
（2）破冰時(shí)最大航速為v=1m/s，功率為P=1.5×10⁷W，
由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv得，破冰船的牽引力：
F=$\frac{P}{v}$=$\frac{1.5×1{0}^{7}W}{1m/s}$=1.5×10⁷N．
答：（1）“雪龍”號(hào)滿載時(shí)所受的浮力是2×10⁸N；
（2）此時(shí)破冰船的牽引力是1.5×10⁷N．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查的是學(xué)生對(duì)浮力、功率計(jì)算公式及其變形公式的理解和掌握，難度不是很大．