Question

【題目】如圖是我國(guó)新型氣墊登陸船，該船滿載后的總質(zhì)量為1.6×106N．

（1）一艘滿載的氣墊船停在水平地面上時(shí)，與地面間的總接觸面積為80m2，那么它對(duì)地面的壓強(qiáng)為多少？

（2）氣墊船入水后，啟動(dòng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，通過向下噴氣將船身勻速抬高2.15m，若柴油機(jī)的效率為32%，則抬高一次需要消耗多少千克的柴油？（柴油的熱值q柴油=4.3×107J/kg）

（3）氣墊船以30m/s的速度勻速直線運(yùn)動(dòng)600s時(shí)，若受到的阻力始終為7.2×104N，那么推力做的功是多少？功率為多少？

Answer 1

【答案】（1）它對(duì)地面的壓強(qiáng)為2×104Pa；

（2）抬高一次需要消耗0.42kg的柴油；

（3）推力做的功是1.296×109J；功率為2.16×106W

【解析】

試題分析：（1）登陸船對(duì)地面的壓力等于其重力，根據(jù)F=G求出，再根據(jù)p=求出對(duì)地面的壓強(qiáng)；

（2）根據(jù)W有用=Gh求出有用功，再根據(jù)η=求出柴油燃燒放出的總熱量，根據(jù)Q=mq求出柴油的質(zhì)量；

（3）根據(jù)v=求出運(yùn)動(dòng)距離，勻速運(yùn)動(dòng)，推力等于阻力，根據(jù)W=Fs求出推力做的功，再根據(jù)P=求出功率．

已知：登陸船重力G=1.6×106N，與地面間的總接觸面積為S=80m2，高度h=2.15m，效率η=32%，柴油的熱值q柴油=4.3×107J/kg，速度v=30m/s，時(shí)間t=600s，阻力f=7.2×104N

求：（1）它對(duì)地面的壓強(qiáng)p=？；（2）柴油的質(zhì)量m=？；（3）推力做的功W=？；功率P=？

解：（1）登陸船對(duì)地面的壓力F=G=1.6×106N，

它對(duì)地面的壓強(qiáng)p===2×104Pa；

（2）有用功W有用=Gh=1.6×106N×2.15m=3.44×106J，

由η=得：

柴油燃燒放出的總熱量Q==≈1.81×107J，

由Q=mq得：

消耗柴油的質(zhì)量m==≈0.42kg；

（3）由v=得運(yùn)動(dòng)距離：

s=vt=30m/s×600s=18000m，

因?yàn)閯蛩龠\(yùn)動(dòng)，所以推力F=f=7.2×104N，

推力做的功W=Fs=7.2×104N×18000m=1.296×109J；

功率P===2.16×106W．

答：（1）它對(duì)地面的壓強(qiáng)為2×104Pa；

（2）抬高一次需要消耗0.42kg的柴油；

（3）推力做的功是1.296×109J；功率為2.16×106W．