Question

【題目】如圖是可供游客在海上游玩時(shí)的一種旅游觀(guān)光艇，此觀(guān)光艇的質(zhì)量為900kg，在海上航行最大速度為36km/h，最多可載的游客數(shù)量為20人，如果海水的密度取1.0×103kg/m3，g＝10N/kg，求

（1）觀(guān)光艇以最大航速勻速行駛2小時(shí)的路程是多少米？海水平均阻力為1.0×106N，則這一過(guò)程中觀(guān)光艇所做的功至少為多少？

（2）該觀(guān)光艇在水面下70cm深處有一個(gè)小零件，求小零件受到的海水的壓強(qiáng)是多少？

（3）假設(shè)每位乘客的平均質(zhì)量為60kg，觀(guān)光艇滿(mǎn)載乘客時(shí)，此時(shí)浸入水中的體積多大？

Answer 1

【答案】（1）7.2×104m， 7.2×1010J。（2）7×103Pa；（3 2.1m3

【解析】

（1）由可得，觀(guān)光艇行駛的路程：，

因?yàn)橛^(guān)光艇勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，所以水平方向受力平衡，則牽引力：F＝f＝1.0×106N，

牽引力所做的功：W＝Fs＝1.0×106N×7.2×104m＝7.2×1010J。

（2）小零件受到的海水的壓強(qiáng)：p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.7m＝7×103Pa；

（3）觀(guān)光艇滿(mǎn)載時(shí)的總重力：G總＝m總g＝（60kg×20+900kg）×10N/kg＝2.1×104N；

觀(guān)光艇滿(mǎn)載時(shí)受到的浮力：F浮＝G總＝2.1×104N；

由F浮＝ρgV排可得，滿(mǎn)載時(shí)浸入的體積：。

答：（1）觀(guān)光艇以最大航速勻速行駛2小時(shí)的路程是7.2×104m，這一過(guò)程中觀(guān)光艇所做的功至少為7.2×1010J。

（2）小零件受到的海水的壓強(qiáng)是7×103Pa；

（3）觀(guān)光艇滿(mǎn)載乘客時(shí)，浸入水中的體積2.1m3；