Question

13．如图所示是我国自主研制的新型气垫两栖登陆艇．它的质量约为1.0×10⁶千克，底面积约为500米²（海水密度约为1.0×10³ 千克/米³）．问：
（1）登陆艇静止在水平海滩上时，对海滩的压强是多少？
（2）若登陆艇用3.0×10⁴牛的推进力，在10 分内匀速航行了1.2千米，则登陆艇的功率是多少？
（3）登陆艇在水中慢速航行时，两侧的浪花会靠近登陆艇，请解释原因．登陆艇在水中慢速航行时，靠近登陆艇的地方水的流速大，压强小，两侧的水流速度小，压强大，所以，在内外压强差的作用下两侧的浪花会靠近登陆艇．

Answer 1

分析 （1）水平面上的物体，对水平面的压力等于物体的重力，根据p=$\frac{F}{S}$解题；
（2）利用v=$\frac{s}{t}$求出航行速度，知道登陆艇的推进力和航行速度根据公式P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出登陆艇的功率；
（3）根据流体压强与流速的关系分析解答．

解答 解：（1）登陆艇的质量m=1.0×10⁶kg，
登陆艇静止在水平海滩上时，对水平海滩的压力：
F=G=mg=1.0×10⁶kg×10N/kg=1.0×10⁷N；
登陆艇对海滩的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.0×1{0}^{7}N}{500{m}^{2}}$=2×10⁴Pa；
（2）登陆艇的速度：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{1.2×1000m}{10×60s}$=2m/s，
登陆艇的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=3.0×10⁴N×2m/s=6×10⁴W；
（3）根据流体的压强跟流速的关系可知，流速越大，压强越小；登陆艇在水中慢速航行时，靠近登陆艇的地方水的流速大，压强小，两侧的水流速度小，压强大，所以，在内外压强差的作用下两侧的浪花会靠近登陆艇．
答：（1）登陆艇静止在水平海滩上时，对海滩的压强是2×10⁴Pa；
（2）若登陆艇用3.0×10⁴牛的推进力，在10 分内匀速航行了1.2千米，则登陆艇的功率是6×10⁴W；
（3）登陆艇在水中慢速航行时，靠近登陆艇的地方水的流速大，压强小，两侧的水流速度小，压强大，所以，在内外压强差的作用下两侧的浪花会靠近登陆艇．

点评 本题考查了浮力的计算和压强的计算、功率公式的应用、流体压强和流速的关系，关键是相关知识的灵活运用，是一道难度适中的计算题．