Question

【題目】如圖是一種新型的氣墊船，滿載時的排水量為100t。(g取10N/kg)

(1)該氣墊船滿載靜止在水面時受到的浮力是多少？

(2)該氣墊船以30m/s的速度勻速直線運動了100s，受到的阻力始終為7×104N，求推力做的功的功率為多少？

(3)啟動柴油發(fā)動機，通過向下噴氣將滿載時的船身勻速抬高0.86m，整個過程柴油發(fā)動機的效率為20%，則抬高一次需要消耗多少千克的柴油？(柴油的熱值q=4.3×107J/kg）

Answer 1

【答案】(1)1×106N；(2)2.1×106W；(3)0.1kg

【解析】

(1)根據阿基米德原理可知，氣墊船滿載靜止在水面時受到的浮力等于滿載時的排水的重力，則滿載時的排水的重力為

則氣墊船滿載靜止在水面時受到的浮力為

(2)氣墊船做勻速直線運動，所以氣墊船受力平衡，則推力大小為

推力做的功的功率為

(3)氣墊船滿載靜止在水面時，受力平衡，所以滿載時氣墊船的重力為

通過向下噴氣將滿載時的船身勻速抬高0.86m，則克服重力做功為

則燃燒柴油放出的熱量為

燃燒柴油的質量為

答：(1)該氣墊船滿載靜止在水面時受到的浮力是1×106N；

(2)推力做的功的功率為2.1×106W；

(3)抬高一次需要消耗0.1kg千克的柴油。