Question

【题目】2019年4月23日，国产新型052D型导弹驱逐舰成功下水，为中国海军成立70周年献礼。该型号驱逐舰质量为kg，在海面上以恒定功率做直线运动，其v-t图象如下。（J/kg，g取10N/kg）

（1）若驱逐舰匀速行驶过程中所受的阻力不变，大小为重力，求牵引力的大小；

（2）求该驱逐舰的输出功率；

（3）该驱逐舰在0﹣5s内需要完全燃烧31.25kg柴油，求该过程发动机的转化效率。

Answer 1

【答案】(1)1×107N；(2) 1×108W；(3)

【解析】

(1)因为驱逐舰匀速行驶过程中所受的阻力为重力的，所以驱逐舰匀速行驶过程中所受的阻力为

f=G=mg=×6×106kg×10N/kg=1×107N

驱逐舰匀速行驶过程，牵引力和阻力是平衡力，牵引力

F=f=1×107N

(2)该驱逐舰的输出功率

P==Fv=107N×10m/s=1×108W

(3)柴油完全燃烧放出的热量

Q=mq柴油=31.25kg×4×107J/kg=1.25×109J

驱逐舰在0-5s内做的功

W=Pt=108W×5s=5×108J

该过程发动机的转化效率

η==40%

答：(1)牵引力的大小为1×107N；

(2)驱逐舰的输出功率1×108W；

(3)该过程发动机的转化效率为40%。