(2013?揭陽)如圖所示是中國漁政310海監(jiān)船赴釣魚島進(jìn)行維權(quán).海監(jiān)船滿載排水量2580t,長108m,寬14m,船底深6m,續(xù)航力6000海里,最大航速可達(dá)每小時22海里(約40km/h).(海水密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)滿載時,海監(jiān)船受到的浮力有多大?
(2)海監(jiān)船以18km/h的速度勻速航行10小時,巡航的路程為多少km?若巡航時海水阻力為1.0×106N,則這一過程中船的推進(jìn)力所做的功為多少?
分析:(1)知道滿載時的排水量,可利用公式G=mg計算出排開水的重力,再根據(jù)利用阿基米德原理可直接得出其浮力的大。
(2)已知船行駛的速度和時間,可以得到行駛是路程;
因為輪船勻速航行,所以推進(jìn)力等于海水阻力;已知推進(jìn)力和行駛的路程,利用公式W=FS計算推進(jìn)力做的功.
解答:解:(1)∵m=2580t=2.58×106kg,
∴排開水的重力為:
G=mg=2.58×106kg×10N/kg=2.58×107N,
則船受到的浮力F=G=2.58×107N.
(2)∵v=
s
t
,
∴海監(jiān)船巡航的路程為:s=vt=18km/h×10h=180km,
∵船勻速行駛,
∴F=f=1.0×106N,
船的推進(jìn)力所做的功:
W=FS=1.0×106N×1.8×105m=1.8×1011J.
答:(1)滿載時,海監(jiān)船受到的浮力為2.58×107N.
(2)海監(jiān)船以18km/h的速度勻速航行10小時,巡航的路程為180km;
若巡航時海水阻力為1.0×106N,則這一過程中船的推進(jìn)力所做的功為1.8×1011J.
點評:本題考查浮力大小的計算和阿基米德原理公式的理解和應(yīng)用,理解排水量的含義是本題的關(guān)鍵.分析輪船類漂浮的物體受到的浮力時,一般都要利用浮力與重力相等.
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