Question

18．隨著也門局勢(shì)升級(jí)，中國(guó)一艘054A導(dǎo)彈護(hù)衛(wèi)艦于3月29日�？吭谝查T港口亞丁，準(zhǔn)備撤離中國(guó)公民．該艦滿載時(shí)排水量是4053噸，吃水深度5米，最大航速50km/h，如圖乙是護(hù)衛(wèi)艦的v-t圖象，若該艦輸出功率恒為25600kW，試求：（g=10N/kg，ρ_海水=1.02g/cm³）
（1）在0-0.2h內(nèi)，護(hù)衛(wèi)艦受到的動(dòng)力大于阻力（選填“＞”“=”或“＜”）
（2）護(hù)衛(wèi)艦滿載時(shí)船底受到的壓強(qiáng)和壓力各是多少？
（3）護(hù)衛(wèi)艦在加速階段輸出的機(jī)械能是多少焦耳？

Answer 1

分析 （1）分析0-0.2h內(nèi)速度的變化情況，得出動(dòng)力和阻力的關(guān)系；
（2）根據(jù)p=ρ_液gh計(jì)算該艦滿載時(shí)船底受到的壓強(qiáng)；
根據(jù)最大排水量計(jì)算船滿載時(shí)受到的浮力，從而知道船底受到的壓力；
（3）根據(jù)W=Pt計(jì)算船艦在加速階段輸出的機(jī)械能．

解答 解：（1）在0-0.2h內(nèi)，護(hù)衛(wèi)艦處于加速階段，所以受到的動(dòng)力大于阻力；
（2）護(hù)衛(wèi)艦滿載時(shí)，吃水深度為5m，所以船底受到的壓強(qiáng)為：
p=ρ_海水gh=1.02×10³kg/m³×10N/kg×5m=5.1×10⁴Pa；
根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因及阿基米德原理，F(xiàn)_壓=F_浮=G_排=m_排g=4053×10³kg×10N/kg=4.053×10⁷N；
（3）護(hù)衛(wèi)艦在加速階段所用時(shí)間為0.2h，由P=$\frac{W}{t}$得，護(hù)衛(wèi)艦在加速階段輸出的機(jī)械能是：
W=Pt=25600×10³W×0.2×3600s=1.8432×10¹⁰J．
故答案為：（1）大于；
（2）護(hù)衛(wèi)艦滿載時(shí)船底受到的壓強(qiáng)是5.1×10⁴Pa；壓力是4.503×10⁷N；
（3）護(hù)衛(wèi)艦在加速階段輸出的機(jī)械能是1.8432×10¹⁰J．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系、壓強(qiáng)和浮力及功的計(jì)算，要掌握各物理量的含義及計(jì)算公式，（2）問中要注意浮力、G_排和F壓的關(guān)系．