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【題目】如圖是我國自主研制的新型氣墊兩棲登陸艇,質量為5×105kg,靜止在水平地面上時與地面接觸的總面積為500m2,最高時速為72km/h(g取10N/kg)求:

(1)登陸艇以最高時速勻速行駛10min通過的路程是多少?

(2)登陸艇靜止在水平地面上時,對地面的壓強是多少?

(3)若登陸艇在這10min內消耗的柴油共產生了2.58×108J熱量,其中40%轉化為登陸艇的機械能,則該艇在這段時間的功率是多少?

【答案】(1)登陸艇以最高時速勻速行駛10min通過的路程是1.2×104m;

(2)登陸艇靜止在水平地面上時,對地面的壓強是1×104Pa;

(3)該艇在這段時間的功率是1.72×105W

【解析】

試題分析:(1)知道登陸艇的最高時速和行駛時間,根據v=的變形公式s=vt求出登陸艇通過的路程;

(2)先根據G=mg求出登陸艇的重力,根據靜止在水平面的物體對水平面的壓力等于自身重力得出壓力,

又知道受力面積,根據p=求出登陸艇靜止在水平地面上時對地面的壓強;

(3)根據η=×100%的變形公式W=ηQ求出登陸艇做的機械功(即轉化登陸艇的機械能),

在根據P=求出該艇在這段時間的功率.

解:(1)登陸艇的最高時速v=72km/h=20m/s,勻速行駛時間t=10min=600s,

由v=得,登陸艇通過的路程:s=vt=20m/s×600s=1.2×104m.

(2)登陸艇的重力:G=mg=5×105kg×10N/kg=5×106N,

因為登陸艇靜止在水平地面上,

所以登陸艇對地面的壓力:F=G=5×106N,

則登陸艇對地面的壓強:

p===1×104Pa.

(3)由η=×100%得,登陸艇做的機械功(即轉化登陸艇的機械能):

W=ηQ=40%×2.58×108J=1.032×108J,

則該艇在這段時間的功率:

P===1.72×105W.

答:(1)登陸艇以最高時速勻速行駛10min通過的路程是1.2×104m;

(2)登陸艇靜止在水平地面上時,對地面的壓強是1×104Pa;

(3)該艇在這段時間的功率是1.72×105W.

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