Question

13．如圖所示是我國自主研制的新型氣墊兩棲登陸艇．它的質(zhì)量約為1.0×10⁶千克，底面積約為500米²（海水密度約為1.0×10³ 千克/米³）．問：
（1）登陸艇靜止在水平海灘上時(shí)，對(duì)海灘的壓強(qiáng)是多少？
（2）若登陸艇用3.0×10⁴牛的推進(jìn)力，在10 分內(nèi)勻速航行了1.2千米，則登陸艇的功率是多少？
（3）登陸艇在水中慢速航行時(shí)，兩側(cè)的浪花會(huì)靠近登陸艇，請(qǐng)解釋原因．登陸艇在水中慢速航行時(shí)，靠近登陸艇的地方水的流速大，壓強(qiáng)小，兩側(cè)的水流速度小，壓強(qiáng)大，所以，在內(nèi)外壓強(qiáng)差的作用下兩側(cè)的浪花會(huì)靠近登陸艇．

Answer 1

分析 （1）水平面上的物體，對(duì)水平面的壓力等于物體的重力，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$解題；
（2）利用v=$\frac{s}{t}$求出航行速度，知道登陸艇的推進(jìn)力和航行速度根據(jù)公式P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出登陸艇的功率；
（3）根據(jù)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系分析解答．

解答 解：（1）登陸艇的質(zhì)量m=1.0×10⁶kg，
登陸艇靜止在水平海灘上時(shí)，對(duì)水平海灘的壓力：
F=G=mg=1.0×10⁶kg×10N/kg=1.0×10⁷N；
登陸艇對(duì)海灘的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.0×1{0}^{7}N}{500{m}^{2}}$=2×10⁴Pa；
（2）登陸艇的速度：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{1.2×1000m}{10×60s}$=2m/s，
登陸艇的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=3.0×10⁴N×2m/s=6×10⁴W；
（3）根據(jù)流體的壓強(qiáng)跟流速的關(guān)系可知，流速越大，壓強(qiáng)越��；登陸艇在水中慢速航行時(shí)，靠近登陸艇的地方水的流速大，壓強(qiáng)小，兩側(cè)的水流速度小，壓強(qiáng)大，所以，在內(nèi)外壓強(qiáng)差的作用下兩側(cè)的浪花會(huì)靠近登陸艇．
答：（1）登陸艇靜止在水平海灘上時(shí)，對(duì)海灘的壓強(qiáng)是2×10⁴Pa；
（2）若登陸艇用3.0×10⁴牛的推進(jìn)力，在10 分內(nèi)勻速航行了1.2千米，則登陸艇的功率是6×10⁴W；
（3）登陸艇在水中慢速航行時(shí)，靠近登陸艇的地方水的流速大，壓強(qiáng)小，兩側(cè)的水流速度小，壓強(qiáng)大，所以，在內(nèi)外壓強(qiáng)差的作用下兩側(cè)的浪花會(huì)靠近登陸艇．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了浮力的計(jì)算和壓強(qiáng)的計(jì)算、功率公式的應(yīng)用、流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系，關(guān)鍵是相關(guān)知識(shí)的靈活運(yùn)用，是一道難度適中的計(jì)算題．