Question

8．如图为现役某导弹驱逐舰，该舰最大航速54km/h，满载时排水量9000t．（海水密度约为1.0×10³kg/m³）
（1）该驱逐舰以最大航速匀速航行1h，通过的路程为多少？
（2）若声呐探测器在水下10m深处，则声呐探测器所受海水压强为多少？
（3）驱逐舰满载时受到海水的浮力是多少？
（4）以最大航速匀速航行时所受海水阻力为驱逐舰重力的0.1倍，那么该导弹驱逐舰以最大航速匀速航行时，推力的功率为多少？

Answer 1

分析 （1）已知速度和时间，由v=$\frac{s}{t}$变形可求路程；
（2）已知深度，根据公式P=ρgh可求该处受到海水的压强；
（3）满载时船所受的浮力等于满载时排开水的重力；
（4）已知受到的牵引力是总重的0.01倍，可求得牵引力，根据P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv可求得航行时驱逐舰的功率．

解答 解：（1）由v=$\frac{s}{t}$可得驱逐舰以最大航速匀速航行1h，通过的路程为：
s=vt=54km/h×1h=54km；
（2）声呐探测器所处深度：h=10m；
受到的压强：
p=ρ_海水gh=1×10³㎏/m³×10N/㎏×10m=1×10⁵Pa．
（3）导弹驱逐舰处于漂浮状态，所受浮力等于重力，
满载时，武汉号受到浮力：
F_浮=G_排=m_排g=9×10³×10³㎏×10N/㎏=9×10⁷N；
（4）由物体漂浮得，G_物=F_浮=9×10⁷N；
F=0.1G=0.1×9×10⁷N=9×10⁶N，
v=54km/h=15m/s，
驱逐舰功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=9×10⁶N×15m/s=1.35×10⁸W=1.35×10⁵kW；
答：（1）驱逐舰以最大航速匀速航行1h，通过的路程为54km；
（2）声呐探测器在水下10m深处，则声呐探测器所受海水压强为1×10⁵Pa．
（3）驱逐舰满载时受到海水的浮力是9×10⁷N；
（4）导弹驱逐舰以最大航速匀速航行时，推力的功率为1.35×10⁵kW．

点评 此题考查了物体的浮沉条件及其应用、功率的计算、热机的效率等，都是力学最重要的公式或规律的应用，考查角度全面，综合性较强．