Question

【题目】近日，我国新型战略核潜艇为保障国家安全，进行了战略巡航。下表是核潜艇的部分性能参数。求：

(1)核潜艇以水下最大航速行驶到距离2 700 km外的某海域执行任务所用的时间；(1节≈0.5 m/s)

(2)核潜艇在水面航行时受到的浮力以及下潜到最大深度时受到水的压强；(g取10 N/kg，海水的密度ρ海水取1.03×103 kg/m3)

(3)若核潜艇在水下巡航时，做水平匀速直线运动，所受阻力与速度的关系如图所示，它的动力功率是多少？

Answer 1

【答案】(1)1.5×105 s；(2)3.605×106 Pa；(3)3×106 W

【解析】（1）由题意可知，水下航行最大速度为v最大=36×0.5m/s=18m/s，所用时间t=s/v最大=2700000m/（18m/s）=1.5×105 s；（2）核潜艇在水面航行的排水量为m=9000t=9×106kg，漂浮时浮力等于重力F浮=G=mg=9×106kg×10 N/kg=9×107N；下潜到最大深度时受到水的压强为p=ρ海水gh=1.03×103 kg/m3×10 N/kg×350m=3.605×106 Pa；（3）在水下巡航时的速度v=20×0.5m/s=10m/s，由图示可知此时受到水的阻力等于30×104N，由于在水下是匀速运动的，动力等于受到水的阻力为30×104N，所以可求出动力的功率P=Fv=30×104N×10m/s=3×106 W。