题目内容
【题目】2017年8月28日,中国最先进的科考船“向阳红01”号从背岛起航开始执行首次环球海洋综合科学考察。“向阳红01”号满载时吃水深度5.6m,排水4980t,船上载有CTD作业操控系统可探104m的深度,能够满足全球海洋环境和资源科学调查需要(海水的密度取为1.0×103kg/m3)。求:
(1)“向阳红01”号满载时受到的浮力是多少?
(2)满载时船底受到海水的压强是多少?
(3)“向阳红01”号科考船以18km/h的速度匀速直线航行5小时,若巡航时海水所受的阻力为1.0×106N,则这一过程中船的推进力所做的功为多少?
【答案】(1)4.98×107N;(2)5.6×104Pa;(3)9×1010J。
【解析】
(1)船的排水量为m排=4980t=4.98×106kg,则其满载时所受到的浮力为F浮=G排=m排g=4.98×106kg×10N/kg=4.98×107N。
(2)满载时船的吃水深度5.6m,即船底的水深为5.6m,则船底受到海水的压强为p=ρ海水gh=1×103kg/m3×10N/kg×5.6m=5.6×104Pa。
(3)由v=得,船巡航的路程为s=vt=18km/h×5h=90km=9×104m。因为船匀速行驶,所以推进力F=f=1.0×106N。则船的推进力所做的功为W=Fs=1.0×106N×9×104m=9×1010J。
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