Question

3．有一艘質(zhì)量為1.0×10⁷kg的輪船，發(fā)動機的額定功率是1.8×10⁸W，假設(shè)所受的阻力為1.2×10⁷N，且始終保持不變．當發(fā)動機的輸出功率等于它的額定功率、航行速度為9m/s時，輪船發(fā)動機的牽引力是2×10⁷N，加速度的大小是0.8 m/s²，這艘輪船長時間能保持的最大航行速度是15 m/s．

Answer 1

分析 根據(jù)P=Fv可知，求的速度一定時對應(yīng)的牽引力，由$v=\frac{P}{F}$，當功率一定時，牽引力與阻力相等時速度輪船的航行速度最大

解答 解：由P=Fv可知
$F=\frac{P}{v}=\frac{1.8×1{0}^{8}}{9}N=2×1{0}^{7}N$
由牛頓第二定律可得F-f=ma
a=$\frac{F-f}{m}=\frac{2×1{0}^{7}-1.2×1{0}^{7}}{1×1{0}^{7}}m/{s}^{2}=0.8m/{s}^{2}$
當牽引力等于阻力時，速度達到最大，故${v}_{m}=\frac{P}{f}=\frac{1.8×1{0}^{8}}{1.2×1{0}^{7}}m/s=15m/s$
故答案為：2×10⁷，0.8，15

點評 本題考查功率公式的應(yīng)用，明確輪船速度最大時牽引力與阻力相等這是解決本題的關(guān)鍵