Question

11．2014年1月2日雪龍?zhí)柨瓶即�成功破冰，營(yíng)救了一艘載有74人的俄羅斯科考船．
（1）在南極考察的雪龍?zhí)�，自身的重力�?.14×10⁸牛．如圖所示，破冰時(shí)，船沖到冰面上時(shí)，對(duì)冰面的壓力為船重的三分之二，船與冰面的接觸面積為5平方米，此時(shí)破冰船受到的浮力和對(duì)冰面的壓強(qiáng)分別是多少？
（2）接到求救消息后，“雪龍”號(hào)第一時(shí)間改變計(jì)劃航線，到達(dá)遇險(xiǎn)地--冰海后，雪龍?zhí)栆?.6千米/時(shí)的速度破冰前行600米，雪龍?zhí)柕墓β蔬_(dá)15600千瓦，若這段時(shí)間內(nèi)雪龍?zhí)枮閯蛩僦本�航行，那么其所受的阻力為多大？

Answer 1

分析 （1）當(dāng)船沖到冰面上，此時(shí)船受重力、浮力和支持力；受力分析可得浮力的大��；已知壓力和受力面積，利用公式p=$\frac{F}{S}$得到破冰船對(duì)冰面的壓強(qiáng)．
（2）牽引力和阻力是一對(duì)平衡了，知道牽引力，可得到阻力，根據(jù)P=Fv得到牽引力．

解答 解；（1）支持力的大小和破冰船對(duì)冰的壓力相等則；F_壓力+F_浮力=G；F_浮=G-F_壓力=G-$\frac{2}{3}$G=$\frac{1}{3}$G=$\frac{1}{3}×1.14×1{0}^{8}N$=3.8×10⁷N；
P=$\frac{{F}_{壓}}{S}$=$\frac{\frac{2}{3}G}{S}$=$\frac{\frac{2}{3}×1.14×1{0}^{8}N}{5{m}^{2}}$=1.52×10⁷Pa；
（2）P=F_牽引力•v勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)F_牽引力=f_阻力
所以f_阻力=$\frac{P}{v}$=$\frac{15600000W}{1m/s}$=1.56×10⁷N．
故答案為：（1）3.8×10⁷N；1.52×10⁷Pa；（2）1.56×1010⁷N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)壓強(qiáng)定義式、物體漂浮條件和P=Fv掌握和運(yùn)用，要知道破冰時(shí)，對(duì)冰的壓力等于重力減去浮力，這是本題的易錯(cuò)點(diǎn)．