Question

【題目】釣魚島自古以來就是中國國有領(lǐng)土，早在明朝1373年我國漁民就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了釣魚島．如圖所示是我國一艘裝備精良的現(xiàn)代化綜合公務(wù)船正在釣魚島巡航的示意圖（海水密度取1.02×103kg/m3，g取10N/kg）

（1）若該船的聲吶探頭距海面深度為8m，則該聲吶探頭受到海水的壓強是多少？

（2）該船滿載時排水量為3400t，則船受到的重力和浮力各為多少？

（3）當(dāng)該公務(wù)船以45km/h的速度勻速航行6h，若航行時受到阻力為船重的0.05倍，則這一過程中動力所做的功是多少？

Answer 1

【答案】（1）該聲吶探頭受到海水的壓強是8.16×104Pa；

（2）船受到的重力和浮力都是3.4×107N；

（3）這一過程中動力所做的功是4.59×1011J．

【解析】

試題分析：（1）已知海水的密度和船底所在的深度，利用p=ρgh計算船底受到的壓強．

（2）因為船漂浮所以船所受的重力等于浮力等于排開的水重；已知輪船的排水量，可以得到排開的水重，也就得到了輪船受到的浮力；

（3）已知輪船行駛的速度和時間，可以得到行駛是路程；

因為輪船勻速航行，所以推進力等于海水阻力；已知推進力和行駛的路程，利用公式W=Fs計算推進力做的功．

解：（1）該聲吶探頭受到海水的壓強：

p海水=ρ海水gh=1.02×103kg/m3×10N/kg×8m=8.16×104Pa．

（2）已知m排=3400t=3.4×106kg；

公務(wù)船所受到的浮力：

F浮=G排=m排g=3.4×106kg×10N/kg=3.4×107N；

由于船處于漂浮，則G=F浮=3.4×107N；

（3）由v=得：船的路程為：

s=vt=45km/h×6h=270km=2.7×105m，

由于船勻速行駛，則船受到的動力F=f=0.05G=0.05×3.4×107N=1.7×106N，

動力所做的功：

W=Fs=1.7×106N×2.7×105m=4.59×1011J；

答：（1）該聲吶探頭受到海水的壓強是8.16×104Pa；

（2）船受到的重力和浮力都是3.4×107N；

（3）這一過程中動力所做的功是4.59×1011J．