Question

20．如图所示是我国自主研制的新型气垫两栖登陆艇，它的质量均为1.2×10³kg，底面积约为600m²．g取10N/kg．求：
（1）登陆艇所受重力的大小是多少？它漂浮在海面上时的浮力是多少？
（2）登陆艇静止在水平海潍上时对海滩的压强是多少？
（3）若登陆艇用3.0×10³N的推进力以20m/s的航速行驶，则10min做了多少功？它的功率是多少？

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）知道登陆艇着地总面积（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）知道登陆艇的推进力和航行速度根据公式P=Fv求出登陆艇的功率．而后据W=Pt计算出功即可．

解答 解：
（1）登陆艇的质量m=1.2×10³kg，
登陆艇的重力G=mg=1.2×10³kg×10N/kg=1.2×10⁴N；
因为登陆艇漂浮在海面上，
所以登陆艇受到的浮力F_浮=G=1.2×10⁴N；
（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=1×10⁴N，
登陆艇对水平海滩的压强：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.2×1{0}^{4}N}{600{m}^{2}}$=20Pa；
（3）F=3.0×10⁵N，v=20m/s，
登陆艇的功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=3.0×10³N×20m/s=6×10⁴W．
该过程所做的功是：W=Pt=6×10⁴W×600s=2.4×10⁷J；
答：
（1）登陆艇受到的重力是1.0×10⁴N；它漂浮在海面上时，受到的浮力是1.0×10⁴N；
（2）登陆艇静止在水平海滩上时，对海滩的压强是20Pa；
（3）登陆艇则10min做的功是2.4×10⁷J；它的功率是多少的功率是6×10⁶W．

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．