【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?

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

(2)已知m=3400t=3.4×106kg;

公務(wù)船所受到的浮力:

F=G=mg=3.4×106kg×10N/kg=3.4×107N;

由于船處于漂浮,則G=F=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.

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