Question

6．某旅游觀光艇，其部分技術(shù)參數(shù)如下表：（g取10N/kg）求：

商品名稱	XX觀光艇
商品型號(hào)	船長7.5m×型寬2.0m×型深0.9m
空船質(zhì)量	900kg
發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出功率	45kW
最大載人數(shù)量	20人
最大航速	45km/h

（1）假設(shè)每位乘客的平均質(zhì)量為60kg，觀光艇滿載乘客時(shí)，所受浮力是多少？
（2）該艇以最大航速勻速行駛且發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到最大輸出功率，受到水的阻力是多少？
（3）若該空艇停在地面上時(shí)，與地面接觸面積是12m²，求空艇對地面的壓強(qiáng)是多少？

Answer 1

分析 （1）已知每位乘客的平均質(zhì)量和空船質(zhì)量，利用G=mg可求得其重力，漂浮物體所受浮力等于重力；
（2）利用功率變形式：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv，計(jì)算阻力大��；
（3）該空艇停在地面上時(shí)，空艇對地面的壓力等于其重力，已知與地面接觸面積，利用p=$\frac{F}{S}$可求得空艇對地面的壓強(qiáng)．

解答 解：（1）觀光艇行駛時(shí)處于漂浮狀態(tài)，
觀光艇滿載乘客時(shí)，所受的浮力：
F_浮=G_總=（m_艇+m_人）g=（900kg+20×60kg）×10N/kg=2.1×10⁴N；
（2）觀光艇的最大輸出功率：P=45kW=4.5×10⁴W，
觀光艇的最大速度：v=45km/h=45×$\frac{1}{3.6}$m/s=12.5m/s；
由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv得牽引力：
F=$\frac{P}{v}$=$\frac{4.5×1{0}^{4}W}{12.5m/s}$=3600N，
受到水的阻力：
f=F=3600N．
（3）該空艇停在地面上時(shí)，空艇對地面的壓力：
F_壓=G_艇=m_艇g=900kg×10N/kg=9×10³N；
空艇對地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{{F}_{壓}}{S}$=$\frac{9×1{0}^{3}N}{12{m}^{2}}$=750Pa．
答：（1）觀光艇滿載乘客時(shí)，所受浮力是2.1×10⁴N；
（2）受到水的阻力是3600N；
（3）空艇對地面的壓強(qiáng)是750Pa．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對重力公式、漂浮條件、功率公式、壓強(qiáng)公式、力的平衡的掌握和運(yùn)用，是一道力學(xué)的綜合計(jì)算題，能從技術(shù)參數(shù)表中得出相關(guān)信息是本題的關(guān)鍵．