Question

【題目】濱江濕地、魚(yú)肥水美，是休閑娛樂(lè)的好去處，小文在某次乘電動(dòng)小船游玩時(shí)，通過(guò)咨詢、查閱記錄了如表信息．

XX電動(dòng)船
銘牌參數(shù)		此次游玩實(shí)際數(shù)據(jù)
滿載排水量	0.55m3	排開(kāi)水的體積	0.4m3
電動(dòng)機(jī)功率	300W	吃水深度	0.2m
艙容	5人	勻速行駛速度	2m/s
空載排水量	0.1m3	水的阻力	70N

（1）請(qǐng)計(jì)算，電動(dòng)船所受浮力和電動(dòng)船底受到水的壓強(qiáng)．
（2）此次游玩，電動(dòng)船勻速前進(jìn)5分鐘，請(qǐng)計(jì)算電動(dòng)船的能量轉(zhuǎn)化效率
（3）電動(dòng)船與燃油船相比有什么優(yōu)點(diǎn)？

Answer 1

【答案】
（1）解：電動(dòng)船所受浮力：

F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.4m3=4×103N；

電動(dòng)船底受水的壓強(qiáng)：

p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa

電動(dòng)船所受浮力和電動(dòng)船底受到水的壓強(qiáng)為2×103Pa

（2）解：根據(jù)v= 可知，電動(dòng)船行駛的路程：

s=vt=2m/s×60s×5=600m；

克服水的阻力做功：

W有=Fs=fs=70N×600m=4.2×104J；

根據(jù)P= 可知，電動(dòng)船消耗的電能：

W總=Pt=300W×60s×5=9×104J；

電動(dòng)船的能量轉(zhuǎn)化效率：

η= = =46.7%；

電動(dòng)船的能量轉(zhuǎn)化效率為46.7%

（3）解：①電動(dòng)船比燃油船的能量轉(zhuǎn)化率高，節(jié)能；②電動(dòng)船尾氣零排放，清潔，環(huán)保；③燃油船排放廢氣污染大氣，電動(dòng)船比燃油船環(huán)保；④電動(dòng)船比燃油船噪聲小，環(huán)保
【解析】（1）根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ水gV排計(jì)算船受到的浮力； 已知船底所處水的深度，由液體壓強(qiáng)公式p=ρgh計(jì)算船底受到海水的壓強(qiáng)；（2）由速度公式的變形公式svt計(jì)算船行駛的路程；由W有=Fs=fs計(jì)算克服阻力所做的有用功；由W總=Pt計(jì)算出消耗的電能，即總功，最后由η= 計(jì)算出電動(dòng)船的能量轉(zhuǎn)化效率；（3）從能量轉(zhuǎn)化效率、尾氣排放、噪聲、環(huán)保等方面分析電動(dòng)船與燃油船的相比的優(yōu)點(diǎn)．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解液體的壓強(qiáng)的計(jì)算的相關(guān)知識(shí)，掌握液體內(nèi)部壓強(qiáng)的公式：p=ρgh ρ指密度,單位kg/m3,g=9.8N/kg, h指深度,單位:m,壓強(qiáng)單位(Pa) 注意：h 指液體的深度，即某點(diǎn)到液面的距離．