Question

15．如图是我国新型气垫登陆船，该船满载后的总质量为160t．（g=10N/kg）
（1）气垫船入水后，启动柴油发动机，通过向下喷气将船身匀速抬高2.15m，若整个过程中能量的转化效率为20%，则抬高一次需要消耗多少千克的柴油？（柴油的热值q_柴油=4.3×10⁷J/kg）
（2）气垫船以30m/s的速度匀速直线运动时，若受到的阻力始终为7.2×10⁴N，那么推力的功率为多少？

Answer 1

分析 （1）根据W=Gh求出抬高一次需要做的功，若整个过程中没有能量损失，Q=W，然后利用Q=mq求需要消耗的柴油质量；
（2）知道气垫船和推力，利用功率公式P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv即可求功率．

解答 解：（1）抬高一次需要做的功W=Gh=1.6×10⁶N×2.15m=3.44×10⁶J；
20%Q_放=W；
Q_放=$\frac{W}{20%}$=$\frac{3.44×1{0}^{6}J}{20%}$=17.2×10⁶J
由Q_放=mq得：m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{17.2×1{0}^{6}J}{4.3×1{0}^{7}J/kg}$=0.4kg；
（2）推力的功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=7.2×10⁴N×30m/s=2.16×10⁶W．
答：（1）抬高一次需要消耗0.4千克的柴油；
（2）推力的功率为2.16×10⁶W．

点评 本题考查了学生对速度公式、电动机能量转化的了解与掌握，能从题目所给信息中找到有用的数据是本题的关键．