Question

20．如圖所示是我國(guó)自主研制的新型氣墊兩棲登陸艇，它的質(zhì)量均為1.2×10³kg，底面積約為600m²．g取10N/kg．求：
（1）登陸艇所受重力的大小是多少？它漂浮在海面上時(shí)的浮力是多少？
（2）登陸艇靜止在水平海濰上時(shí)對(duì)海灘的壓強(qiáng)是多少？
（3）若登陸艇用3.0×10³N的推進(jìn)力以20m/s的航速行駛，則10min做了多少功？它的功率是多少？

Answer 1

分析 （1）知道兩棲的登陸艇質(zhì)量，根據(jù)公式G=mg求出登陸艇受到的重力；根據(jù)物體的浮沉條件F_浮=G可知當(dāng)兩棲登陸艇在海面上漂浮時(shí)受到的浮力；
（2）知道登陸艇著地總面積（地面受力面積），利用壓強(qiáng)公式p=$\frac{F}{S}$求登陸艇對(duì)海灘的壓強(qiáng)；
（3）知道登陸艇的推進(jìn)力和航行速度根據(jù)公式P=Fv求出登陸艇的功率．而后據(jù)W=Pt計(jì)算出功即可．

解答 解：
（1）登陸艇的質(zhì)量m=1.2×10³kg，
登陸艇的重力G=mg=1.2×10³kg×10N/kg=1.2×10⁴N；
因?yàn)榈顷懲�漂浮在海面上�?br />所以登陸艇受到的浮力F_浮=G=1.2×10⁴N；
（2）登陸艇靜止在水平海灘上，
登陸艇對(duì)水平海灘的壓力：F=G=1×10⁴N，
登陸艇對(duì)水平海灘的壓強(qiáng)：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.2×1{0}^{4}N}{600{m}^{2}}$=20Pa；
（3）F=3.0×10⁵N，v=20m/s，
登陸艇的功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=3.0×10³N×20m/s=6×10⁴W．
該過程所做的功是：W=Pt=6×10⁴W×600s=2.4×10⁷J；
答：
（1）登陸艇受到的重力是1.0×10⁴N；它漂浮在海面上時(shí)，受到的浮力是1.0×10⁴N；
（2）登陸艇靜止在水平海灘上時(shí)，對(duì)海灘的壓強(qiáng)是20Pa；
（3）登陸艇則10min做的功是2.4×10⁷J；它的功率是多少的功率是6×10⁶W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了重力和壓強(qiáng)的計(jì)算、物體浮沉條件的應(yīng)用、功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是相關(guān)知識(shí)的靈活運(yùn)用，是一道難度適中的計(jì)算題．