Question

12．仁愛礁是我國的固有領(lǐng)土，隸屬我國海南省三沙市，中國公務(wù)船只定期在那里巡視，如圖所示是我國一艘裝備精良的現(xiàn)代化綜合公務(wù)船．
（1）該船以20km/h的速度勻速航行了5h，則航行的距離是多少？若巡航時(shí)海水阻力為1.0×10⁶N，則這一過程中船的推進(jìn)力所做的功為多少？
（2）若該船的聲吶探頭距海面深度為10m，則該聲吶探頭受到海水的壓強(qiáng)是多少？（海水密度為1.0×10³kg/m³，g取10N/kg）
（3）在巡視的過程中，為什么禁止兩艘公務(wù)船靠近行駛？

Answer 1

分析 （1）知道船行駛的速度和時(shí)間，根據(jù)s=vt求出航行的距離；船勻速行駛時(shí)處于平衡狀態(tài)，受到的推力和海水的阻力是一對(duì)平衡力，二力大小相等，根據(jù)W=Fs求出這一過程中船的推進(jìn)力所做的功；
（2）知道聲吶探頭距海面深度，根據(jù)p=ρgh求出該聲吶探頭受到海水的壓強(qiáng)；
（3）流速與壓強(qiáng)的關(guān)系：流體流速大的地方壓強(qiáng)小，流速小的地方壓強(qiáng)大．

解答 解：（1）由v=$\frac{s}{t}$可得，該船航行的距離：
s=vt=20km/h×5h=100km，
因船勻速行駛時(shí)處于平衡狀態(tài)，受到的推力和海水的阻力是一對(duì)平衡力，
所以，推進(jìn)力的大�。�
F=f=1.0×10⁶N，
船的推進(jìn)力所做的功：
W=Fs=1.0×10⁶N×100×10³m=1×10¹¹J；
（2）該聲吶探頭受到海水的壓強(qiáng)：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×10m=1×10⁵Pa；
（3）流體間流速大的地方壓強(qiáng)小，流速小的地方壓強(qiáng)大，當(dāng)兩艘船靠近時(shí)，兩船之間的流速大，壓強(qiáng)��；兩船外側(cè)流速小，壓強(qiáng)大，于是會(huì)產(chǎn)生向內(nèi)的壓強(qiáng)，導(dǎo)致兩船靠攏發(fā)生碰撞，造成事故．
答：（1）航行的距離是100km，這一過程中船的推進(jìn)力所做的功為1×10¹¹J；
（2）該聲吶探頭受到海水的壓強(qiáng)是1×10⁵Pa；
（3）流體間流速大的地方壓強(qiáng)小，流速小的地方壓強(qiáng)大，當(dāng)兩艘船靠近時(shí)，兩船之間的流速大，壓強(qiáng)��；兩船外側(cè)流速小，壓強(qiáng)大，于是會(huì)產(chǎn)生向內(nèi)的壓強(qiáng)，導(dǎo)致兩船靠攏發(fā)生碰撞，造成事故．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了速度公式、做功公式、液體壓強(qiáng)公式和流速與壓強(qiáng)的關(guān)系以及二力平衡條件的應(yīng)用，有一定的綜合性，是一道好題．