题目内容
【题目】如图甲是我国新型战略核潜艇,下表是其部分性能参数:g取10 N/kg,海水的密度取ρ海水=1.0×103 kg/m3,求:
(1)核潜艇在水面航行时受到的浮力;
(2)核潜艇下潜到最大深度时受到水的压强;
(3)若核潜艇以水下巡航速度做水平匀速直线运动,所受阻力与速度的关系如图乙所示,它的动力功率是多少?(取1节=0.5 m/s)
水下排水量 | 11500吨 | 水下最大航速 | 36节 |
水面排水量 | 9000吨 | 水下巡航速度 | 20节 |
艇长 | 135米 | 最大潜深 | 350米 |
艇长 | 13米 | 发电机最大功率 | 25000千瓦 |
【答案】(1) 9×107N;(2) 3.5×106Pa;(3) 3×106W
【解析】
(1)由表格数据可知,在水面上航行时,水面排水量
m排=9000t=9×106kg
则核潜艇在水面航行时受到的浮力
F浮=G排=m排g=9×106kg×10N/kg=9×107N
(2)下潜最大深度是350m,受到海水的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×350m=3.5×106Pa
(3)核潜艇在水下巡航时,做水平匀速直线运动,受到的动力和阻力是一对平衡力,大小相等,它在水下航行速度为20节时,由图象可知
F=f=30×104N
因此动力的功率
P==Fv=30×104N×20×0.5m/s=3×106W
答:(1)核潜艇在水面航行时受到的浮力为9×107N;
(2)下潜到最大深度时受到水的压强为3.5×106Pa;
(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乙所示,它的动力功率是3×106W。
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