Question

2．某旅游觀光艇，其部分技術(shù)參數(shù)如下表：（g取10N/kg）求：

商品名稱	XX觀光艇
空艇質(zhì)量	900kg
發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出功率	45kW
最大載人數(shù)量	20人
最大航速	45km/h

（1）某旅游團(tuán)隊(duì)乘坐觀光艇以最大航速行駛2小時(shí)的路程是多少？
（2）假設(shè)每位乘客的平均質(zhì)量為60kg，觀光艇滿載乘客時(shí)，所受浮力是多少？
（3）該艇以最大航速勻速行駛且發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到最大輸出功率，受到水的阻力是多少？
（4）若該空艇停在地面上時(shí)，與地面接觸面積是12m²，求空艇對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)速度的變形公式即可求出行駛的路程；
（2）根據(jù)物體漂浮時(shí)，浮力等于重力計(jì)算；
（3）先利用功率的變形式P=Fv求出拉力的大小，然后根據(jù)二力平衡條件求出阻力大小；
（4）靜止在水平地面上時(shí)，壓力等于重力，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$即可求出空艇對(duì)地面的壓強(qiáng)．

解答 解：（1）由v=$\frac{s}{t}$可得，通過(guò)的路程：
s=vt=45km/h×2h=90km；
（2）因?yàn)橛^光艇行駛時(shí)處于漂浮狀態(tài)，所以浮力等于重力，
F_浮=G_總=G_艇+G_人=（m_艇+m_人）g=（900kg+20×60kg）×10N/kg=2.1×10⁴N；
（3）觀光艇的最大功率：P=45kW=4.5×10⁴W，
觀光艇的最大速度：v=45km/h=12.5m/s；
由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv可得，牽引力：
F=$\frac{P}{v}$=$\frac{4.5×1{0}^{4}W}{12.5m/s}$=3600N，
因?yàn)橥ё鰟蛩僦本�運(yùn)動(dòng)，因此艇受平衡力作用，即受到水的阻力：f=F=3600N；
（4）因?yàn)榭胀�停在地面上，所以空艇�?duì)地面的壓力：
F=G_艇=900kg×10N/kg=9000N；
地面受到的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{9×1{0}^{3}N}{12{m}^{3}}$=750Pa．
答：（1）某旅游團(tuán)隊(duì)乘坐觀光艇以最大航速行駛2小時(shí)的路程是90km；
（2）觀光艇滿載乘客時(shí)，所受浮力是2.1×10⁴N；
（3）受到水的阻力是3600N；
（4）空艇對(duì)地面的壓強(qiáng)是750Pa．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)重力公式、漂浮條件、功率公式、力的平衡、壓強(qiáng)公式的掌握和運(yùn)用，是一道力學(xué)和熱學(xué)的綜合計(jì)算題，能從技術(shù)參數(shù)表中得出相關(guān)信息是本題的關(guān)鍵．