Question

4．如圖所示是我國自主研制的新型氣墊兩棲登陸艇．它的質(zhì)量約為1.0×10⁵kg，底面積約為500m²，g=10N/kg．問：
（1）登陸艇漂浮在海面上時，受到的浮力是多少？
（2）登陸艇靜止在水平海灘上時，對海灘的壓強(qiáng)是多少？
（3）若登陸艇用3.0×l0⁵N的推進(jìn)力，以20m/s的航速行駛10min，則登陸艇的推進(jìn)力所做的功是多少？

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=$\frac{F}{S}$求登陸艇對水平地面的壓強(qiáng)；
（3）知道登陸艇的推進(jìn)力和航行速度根據(jù)公式s=vt和W=Fs求出登陸艇的推進(jìn)力所做的功．

解答 解：
（1）登陸艇的重力：G=mg=1.0×10⁵kg×10N/kg=1.0×10⁶N；
因為登陸艇漂浮在海面上，由漂浮條件可得，登陸艇受到的浮力：
F_浮=G=1.0×10⁶N；
（2）登陸艇靜止在水平海灘上，
登陸艇對水平海灘的壓力：F=G=1×10⁶N，
登陸艇對水平海灘的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1×1{0}^{6}N}{500{m}^{2}}$=2×10³Pa；
（3）由v=$\frac{s}{t}$可得，登陸艇行駛路程：
s=vt=20m/s×10×60s=12000m，
登陸艇的推進(jìn)力所做的功：
W=Fs=3.0×10⁵N×12000m=3.6×10⁹J．
答：（1）登陸艇漂浮在海面上時，受到的浮力是1.0×10⁶N；
（2）登陸艇靜止在水平海灘上時，對海灘的壓強(qiáng)是2×10³Pa；
（3）登陸艇的推進(jìn)力所做的功是3.6×10⁹J．

點評 本題考查了重力和壓強(qiáng)的計算、物體浮沉條件的應(yīng)用、功計算公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是相關(guān)知識的靈活運(yùn)用，是一道難度適中的計算題．