Question

5．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1.0×10⁵kg．底面积约为500m²．
问：
（1）登陆艇受到的重力是多少？它漂浮在海面上时，受到的浮力是多少
（2）登陆艇静止在水平海滩上时，对海滩的压强是多少？
（3）若登陆艇的功率6.0×10⁶W，以20m/s的航速匀速行驶10min，求登陆艇航行时所受到的推进力？

Answer 1

分析 （1）知道两栖的登陆艇质量，根据公式G=mg求出登陆艇受到的重力；根据物体的浮沉条件F_浮=G可知当两栖登陆艇在海面上漂浮时受到的浮力；
（2）登陆艇静止在水平海滩上时，对海滩的压力等于其重力，又知道登陆艇底面积（地面受力面积），利用压强公式p=$\frac{F}{S}$求登陆艇对海滩的压强；
（3）根据P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv计算登陆艇航行时所受到的推进力．

解答 解：
（1）登陆艇的重力：
G=mg=1.0×10⁵kg×10N/kg=1.0×10⁶N；
因为登陆艇漂浮在海面上，
所以登陆艇受到的浮力：
F_浮=G=1.0×10⁶N；
（2）登陆艇静止在水平海滩上，登陆艇对水平海滩的压力：
F=G=1.0×10⁶N，
登陆艇对水平海滩的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.0×1{0}^{6}N}{500{m}^{2}}$=2000Pa；
（3）因为P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv，
所以登陆艇航行时所受到的推进力：
F=$\frac{P}{v}$=$\frac{6.0×1{0}^{6}W}{20m/s}$=3.0×10⁵N．
答：
（1）登陆艇受到的重力是1.0×10⁶N；它漂浮在海面上时，受到的浮力是1.0×10⁶N；
（2）登陆艇静止在水平海滩上时，对海滩的压强是2000Pa；
（3）登陆艇航行时所受到的推进力为3.0×10⁵N．

点评 本题考查了重力和压强的计算、物体浮沉条件的应用、功率公式的应用，关键是相关知识的灵活运用，是一道难度适中的计算题．