Question

【題目】如圖是可供游客在海上游玩時的一種旅游觀光艇，此觀光艇的質量為900kg，在海上航行最大速度為36km/h，最多可載的游客數(shù)量為20人，如果海水的密度取1.0×103kg/m3，g＝10N/kg，求

（1）觀光艇以最大航速勻速行駛2小時的路程是多少米？海水平均阻力為1.0×106N，則這一過程中觀光艇所做的功至少為多少？

（2）該觀光艇在水面下70cm深處有一個小零件，求小零件受到的海水的壓強是多少？

（3）假設每位乘客的平均質量為60kg，觀光艇滿載乘客時，此時浸入水中的體積多大？

Answer 1

【答案】（1）7.2×104m， 7.2×1010J。（2）7×103Pa；（3 2.1m3

【解析】

（1）由可得，觀光艇行駛的路程：，

因為觀光艇勻速直線運動，所以水平方向受力平衡，則牽引力：F＝f＝1.0×106N，

牽引力所做的功：W＝Fs＝1.0×106N×7.2×104m＝7.2×1010J。

（2）小零件受到的海水的壓強：p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.7m＝7×103Pa；

（3）觀光艇滿載時的總重力：G總＝m總g＝（60kg×20+900kg）×10N/kg＝2.1×104N；

觀光艇滿載時受到的浮力：F浮＝G總＝2.1×104N；

由F浮＝ρgV排可得，滿載時浸入的體積：。

答：（1）觀光艇以最大航速勻速行駛2小時的路程是7.2×104m，這一過程中觀光艇所做的功至少為7.2×1010J。

（2）小零件受到的海水的壓強是7×103Pa；

（3）觀光艇滿載乘客時，浸入水中的體積2.1m3；