Question

【题目】小明家有一艘玻璃钢海钓船，底部平直，其参数如表所示（柴油热值q＝4.3×107J/kg，g＝10N/kg）。

（1）不出海时，空船放置在水平沙滩上，船底与沙滩的接触面积为2m2，求船对沙滩的压强。

（2）小明一家人某次出海钓鱼，人员和钓鱼装备共300kg，船匀速直线行驶4.3km，船受到的阻力为总重力的0.5倍，发动机的实际输出功率为12kW、消耗柴油1kg（假设柴油完全燃烧）。求：船行驶的速度和发动机的效率。

Answer 1

【答案】（1）1.5×103Pa；（2）4m/s，30%

【解析】

（1）空船的重力：G＝mg＝300kg×10N/kg＝3000N；船对沙滩的压力等于自身的重力：F＝G＝3000N；船底与沙滩的接触面积为2m2，船对沙滩的压强：p＝＝＝1.5×103Pa；

（2）人员和钓鱼装备及船的总质量为：m＝300kg+300kg＝600kg；船受到的阻力为总重力的0.5倍，船匀速直线行驶，根据二力平衡：f＝F1＝0.5G总 ＝0.5×600kg×10N/kg＝3000N，P＝＝＝Fv，v＝＝＝4m/s；做的有用功：W有＝F1s＝3000N×4300m＝1.29×107J；消耗柴油1kg释放的能量：Q＝mq＝1kg×4.3×107J/kg＝4.3×107J；发动机的效率：η＝×100%＝×100%＝30%。