Question

(14分)一艘帆船在湖面上顺风行驶，在风力的推动下做速度的匀速直线运动。已知：该帆船在匀速行驶的过程中，风突然停止，经过8秒钟帆船能够恰好静止在水面上；该帆船的帆面正对风的有效面积为S=10m，帆船的质量M约为940kg，当时的风速，假设帆船在行驶的过程中受到水的阻力始终恒定不变，风撞击帆面之后相对于船的速度不计，那么由此估算：

   

（1）帆船在匀速行驶时，受到的风的推力和水的阻力分别为多大？

（2）空气的密度约为多少？

Answer 1

解析：

（1）风突然停止，船体只受到水的阻力f做减速运动

船体加速度大小：

∴船体只受到水的阻力：

帆船在匀速运动时受到风的推力和水的阻力而平衡，所以：

帆船受到风的推力大小：

（2）（特别说明：没有相应的估算过程，直接写出空气密度的不能得分）

在单位时间内，对吹入帆面的空气（柱）应用动量定理有：