题目内容
【题目】如图是一种新型的气垫船,满载时的排水量为100t。(g取10N/kg)
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(1)该气垫船满载静止在水面时受到的浮力是多少?
(2)该气垫船以30m/s的速度匀速直线运动了100s,受到的阻力始终为7×104N,求推力做的功的功率为多少?
(3)启动柴油发动机,通过向下喷气将满载时的船身匀速抬高0.86m,整个过程柴油发动机的效率为20%,则抬高一次需要消耗多少千克的柴油?(柴油的热值q=4.3×107J/kg)
【答案】(1)1×106N;(2)2.1×106W;(3)0.1kg
【解析】
(1)根据阿基米德原理可知,气垫船满载静止在水面时受到的浮力等于满载时的排水的重力,则满载时的排水的重力为
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则气垫船满载静止在水面时受到的浮力为
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(2)气垫船做匀速直线运动,所以气垫船受力平衡,则推力大小为
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推力做的功的功率为
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(3)气垫船满载静止在水面时,受力平衡,所以满载时气垫船的重力为
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通过向下喷气将满载时的船身匀速抬高0.86m,则克服重力做功为
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则燃烧柴油放出的热量为
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燃烧柴油的质量为
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答:(1)该气垫船满载静止在水面时受到的浮力是1×106N;
(2)推力做的功的功率为2.1×106W;
(3)抬高一次需要消耗0.1kg千克的柴油。
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