题目内容

【题目】滨江湿地、鱼肥水美,是休闲娱乐的好去处,小文在某次乘电动小船游玩时,通过咨询、查阅记录了如表信息.

XX电动船

铭牌参数

此次游玩实际数据

满载排水量

0.55m3

排开水的体积

0.4m3

电动机功率

300W

吃水深度

0.2m

舱容

5人

匀速行驶速度

2m/s

空载排水量

0.1m3

水的阻力

70N


(1)请计算,电动船所受浮力和电动船底受到水的压强.
(2)此次游玩,电动船匀速前进5分钟,请计算电动船的能量转化效率
(3)电动船与燃油船相比有什么优点?

【答案】
(1)解:电动船所受浮力:

FgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.4m3=4×103N;

电动船底受水的压强:

p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa

电动船所受浮力和电动船底受到水的压强为2×103Pa


(2)解:根据v= 可知,电动船行驶的路程:

s=vt=2m/s×60s×5=600m;

克服水的阻力做功:

W=Fs=fs=70N×600m=4.2×104J;

根据P= 可知,电动船消耗的电能:

W=Pt=300W×60s×5=9×104J;

电动船的能量转化效率:

η= = =46.7%;

电动船的能量转化效率为46.7%


(3)解:①电动船比燃油船的能量转化率高,节能;②电动船尾气零排放,清洁,环保;③燃油船排放废气污染大气,电动船比燃油船环保;④电动船比燃油船噪声小,环保
【解析】(1)根据阿基米德原理FgV计算船受到的浮力; 已知船底所处水的深度,由液体压强公式p=ρgh计算船底受到海水的压强;(2)由速度公式的变形公式svt计算船行驶的路程;由W=Fs=fs计算克服阻力所做的有用功;由W=Pt计算出消耗的电能,即总功,最后由η= 计算出电动船的能量转化效率;(3)从能量转化效率、尾气排放、噪声、环保等方面分析电动船与燃油船的相比的优点.
【考点精析】解答此题的关键在于理解液体的压强的计算的相关知识,掌握液体内部压强的公式:p=ρgh ρ指密度,单位kg/m3,g=9.8N/kg, h指深度,单位:m,压强单位(Pa) 注意:h 指液体的深度,即某点到液面的距离.

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