2008年12月26日,我國(guó)海軍“171?凇碧(hào)、“169武漢”號(hào)導(dǎo)彈驅(qū)逐艦和“微山湖”號(hào)補(bǔ)給艦為履行國(guó)際義務(wù)奉命赴亞丁灣索馬里海域開始對(duì)過往船只執(zhí)行護(hù)航任務(wù).
某日清晨,海面上有薄霧.一艘某國(guó)的貨輪正在勻速行駛,到達(dá)A處時(shí),船長(zhǎng)突然發(fā)現(xiàn)后側(cè)面不遠(yuǎn)處有海盜的快艇正在向他們靠近,并預(yù)計(jì)還有40min就會(huì)追上貨船,于是立即向在C處海域執(zhí)行任務(wù)的我國(guó)某驅(qū)逐艦發(fā)出求援信號(hào),我官兵立即推算出40min后的貨船位置應(yīng)在D處,馬上調(diào)好航向,沿CD直線方向從靜止出發(fā)恰好在40min內(nèi)到達(dá)D處,如圖甲所示,驅(qū)逐艦運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖象如圖乙所示.求:
(1)驅(qū)逐艦走的航線CD的長(zhǎng)度.
(2)假設(shè)該驅(qū)逐艦以最大速度航行時(shí)輪機(jī)輸出的總功率為2.5×103kW.則艦船受海水的阻力有多大?
(3)假設(shè)艦體受海水的阻力不變,艦體質(zhì)量為7000噸,則在第36分鐘時(shí),輪機(jī)通過渦輪對(duì)海水的推力為多大?方向如何?

解:(1)由圖象可知驅(qū)逐艦先勻加速再勻速最后勻減速運(yùn)動(dòng),加速過程中:

勻速運(yùn)動(dòng)階段:
減速運(yùn)動(dòng)階段:
則驅(qū)逐艦走的航線CD的長(zhǎng)度:s=s1+s2+s3=36km⑤(或用面積求解也可).
(2)當(dāng)驅(qū)逐艦以最大速度勻速行駛時(shí),輪機(jī)動(dòng)力與海水對(duì)艦體的阻力平衡,則:F-f=0⑥
又因?yàn)? P=Fv⑦
由⑤⑥⑦聯(lián)立解得:
(3)設(shè)第36分鐘時(shí)輪機(jī)的動(dòng)力為F,則:
由 F-f=ma⑩
解得 F=-3.42×105N
負(fù)號(hào)表示渦輪機(jī)的動(dòng)力方向向后,與運(yùn)動(dòng)方向相反.
由牛頓第三定律可知 渦輪對(duì)海水的推力向前,與前進(jìn)方向相同,大小為F′=3.42×105N
答:(1)驅(qū)逐艦走的航線CD的長(zhǎng)度36km.
(2)艦船受海水的阻力為1.25×105N.
(3)輪機(jī)通過渦輪對(duì)海水的推力為3.42×105N,方向與前進(jìn)方向相同.
分析:(1)根據(jù)圖象分別求出驅(qū)逐艦勻加速直線運(yùn)動(dòng)、勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻減速直線運(yùn)動(dòng)的位移,三個(gè)位移之和等于驅(qū)逐艦走的航線CD的長(zhǎng)度.
(2)當(dāng)驅(qū)逐艦以最大速度勻速行駛時(shí),輪機(jī)動(dòng)力與海水對(duì)艦體的阻力平衡,根據(jù)f=求出阻力的大小、
(3)根據(jù)圖線求出第36分鐘時(shí)的加速度,再根據(jù)牛頓第二定律求出海水對(duì)渦輪的推力,從而根據(jù)牛頓第三定律求出渦輪對(duì)海水的推力大。
點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵搞清驅(qū)逐艦在不同時(shí)間段的運(yùn)動(dòng)情況,結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和牛頓第二定律進(jìn)行求解.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

2008年12月26日,我國(guó)海軍“171?凇碧(hào)、“169武漢”號(hào)導(dǎo)彈驅(qū)逐艦和“微山湖”號(hào)補(bǔ)給艦為履行國(guó)際義務(wù)奉命赴亞丁灣索馬里海域開始對(duì)過往船只執(zhí)行護(hù)航任務(wù).
某日清晨,海面上有薄霧.一艘某國(guó)的貨輪正在勻速行駛,到達(dá)A處時(shí),船長(zhǎng)突然發(fā)現(xiàn)后側(cè)面不遠(yuǎn)處有海盜的快艇正在向他們靠近,并預(yù)計(jì)還有40min就會(huì)追上貨船,于是立即向在C處海域執(zhí)行任務(wù)的我國(guó)某驅(qū)逐艦發(fā)出求援信號(hào),我官兵立即推算出40min后的貨船位置應(yīng)在D處,馬上調(diào)好航向,沿CD直線方向從靜止出發(fā)恰好在40min內(nèi)到達(dá)D處,如圖甲所示,驅(qū)逐艦運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖象如圖乙所示.求:
(1)驅(qū)逐艦走的航線CD的長(zhǎng)度.
(2)假設(shè)該驅(qū)逐艦以最大速度航行時(shí)輪機(jī)輸出的總功率為2.5×103kW.則艦船受海水的阻力有多大?
(3)假設(shè)艦體受海水的阻力不變,艦體質(zhì)量為7000噸,則在第36分鐘時(shí),輪機(jī)通過渦輪對(duì)海水的推力為多大?方向如何?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

2008年12月26日下午1點(diǎn)45分,由中國(guó)自行建造的武漢號(hào)、?谔(hào)導(dǎo)彈驅(qū)逐艦和微山湖號(hào)綜合補(bǔ)給艦,滿載800名官兵,奔赴亞丁灣索馬里海域,執(zhí)行護(hù)航任務(wù),經(jīng)過十天十夜的航行,編隊(duì)經(jīng)南中國(guó)海,過馬六甲海峽,跨越印度洋,抵達(dá)任務(wù)海域,總航程4400多海里.下面說法正確的是


  1. A.
    1點(diǎn)45分是時(shí)間間隔,4400多海里是位移
  2. B.
    1點(diǎn)45分是時(shí)刻,4400多海里是路程
  3. C.
    十天十夜是時(shí)刻,4400多海里是路程
  4. D.
    十天十夜是時(shí)間間隔,4400多海里是位移

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科目:高中物理 來(lái)源:專項(xiàng)題 題型:計(jì)算題

2008年12月26日,我國(guó)海軍“171?凇碧(hào)、“169武漢”號(hào)導(dǎo)彈驅(qū)逐艦和“微山湖”號(hào)補(bǔ)給艦為履行國(guó)際義務(wù),奉命赴亞丁灣索馬里海域開始對(duì)過往船只執(zhí)行護(hù)航任務(wù)。
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(2)假設(shè)該驅(qū)逐艦以最大速度航行時(shí)輪機(jī)輸出的總功率為2.5×103 kW,則艦船受海水的阻力有多大?
(3)假設(shè)艦體受海水的阻力不變,艦體質(zhì)量為7 000 t,則在第36 min時(shí),輪機(jī)通過渦輪對(duì)海水的推力為多大?方向如何?

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科目:高中物理 來(lái)源:2010-2011學(xué)年廣東省湛江市徐聞中學(xué)高三(上)第四次月考物理試卷(解析版) 題型:解答題

2008年12月26日,我國(guó)海軍“171海口”號(hào)、“169武漢”號(hào)導(dǎo)彈驅(qū)逐艦和“微山湖”號(hào)補(bǔ)給艦為履行國(guó)際義務(wù)奉命赴亞丁灣索馬里海域開始對(duì)過往船只執(zhí)行護(hù)航任務(wù).
某日清晨,海面上有薄霧.一艘某國(guó)的貨輪正在勻速行駛,到達(dá)A處時(shí),船長(zhǎng)突然發(fā)現(xiàn)后側(cè)面不遠(yuǎn)處有海盜的快艇正在向他們靠近,并預(yù)計(jì)還有40min就會(huì)追上貨船,于是立即向在C處海域執(zhí)行任務(wù)的我國(guó)某驅(qū)逐艦發(fā)出求援信號(hào),我官兵立即推算出40min后的貨船位置應(yīng)在D處,馬上調(diào)好航向,沿CD直線方向從靜止出發(fā)恰好在40min內(nèi)到達(dá)D處,如圖甲所示,驅(qū)逐艦運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖象如圖乙所示.求:
(1)驅(qū)逐艦走的航線CD的長(zhǎng)度.
(2)假設(shè)該驅(qū)逐艦以最大速度航行時(shí)輪機(jī)輸出的總功率為2.5×103kW.則艦船受海水的阻力有多大?
(3)假設(shè)艦體受海水的阻力不變,艦體質(zhì)量為7000噸,則在第36分鐘時(shí),輪機(jī)通過渦輪對(duì)海水的推力為多大?方向如何?

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