Question

【題目】近日，我國新型戰(zhàn)略核潛艇為保障國家安全，進(jìn)行了戰(zhàn)略巡航。下表是核潛艇的部分性能參數(shù)。求：

(1)核潛艇以水下最大航速行駛到距離2 700 km外的某海域執(zhí)行任務(wù)所用的時(shí)間；(1節(jié)≈0.5 m/s)

(2)核潛艇在水面航行時(shí)受到的浮力以及下潛到最大深度時(shí)受到水的壓強(qiáng)；(g取10 N/kg，海水的密度ρ海水取1.03×103 kg/m3)

(3)若核潛艇在水下巡航時(shí)，做水平勻速直線運(yùn)動(dòng)，所受阻力與速度的關(guān)系如圖所示，它的動(dòng)力功率是多少？

Answer 1

【答案】(1)1.5×105 s；(2)3.605×106 Pa；(3)3×106 W

【解析】（1）由題意可知，水下航行最大速度為v最大=36×0.5m/s=18m/s，所用時(shí)間t=s/v最大=2700000m/（18m/s）=1.5×105 s；（2）核潛艇在水面航行的排水量為m=9000t=9×106kg，漂浮時(shí)浮力等于重力F浮=G=mg=9×106kg×10 N/kg=9×107N；下潛到最大深度時(shí)受到水的壓強(qiáng)為p=ρ海水gh=1.03×103 kg/m3×10 N/kg×350m=3.605×106 Pa；（3）在水下巡航時(shí)的速度v=20×0.5m/s=10m/s，由圖示可知此時(shí)受到水的阻力等于30×104N，由于在水下是勻速運(yùn)動(dòng)的，動(dòng)力等于受到水的阻力為30×104N，所以可求出動(dòng)力的功率P=Fv=30×104N×10m/s=3×106 W。