Question

11．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2.0×10⁵kg．底面积约为500m²．求：
（1）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）若登陆艇用3.0×10⁵N的推进力，以20m/s的航速行驶5min，则登陆艇克服阻力做的功是多少？

Answer 1

分析 （1）已知登陆艇的质量，可以得到重力；漂浮的物体受到的浮力等于重力；
（2）已知登陆艇的重力，可以得到对水平沙滩的压力；已知压力和接触面积，可以得到对海豚的压强；
（3）已知航行速度和时间，可以得到航行距离；已知航行距离和推进力，利用W=Fs得到克服阻力做的功．

解答 解：
（1）登陆艇受到的重力为G=mg=2.0×10⁵kg×10N/kg=2.0×10⁶N，
因为登陆艇漂浮在海面上，所以受到的浮力为F_浮=G=2.0×10⁶N；
（2）登陆艇对海滩的压强为p=$\frac{{F}_{压}}{S}$=$\frac{G}{S}$=$\frac{2.0×1{0}^{6}N}{500{m}^{2}}$=4000Pa；
（3）因为v=$\frac{s}{t}$，
所以登陆艇航行的距离为s=vt=20m/s×5×60s=6000m，
推进力做的功为W=Fs=3.0×10⁵N×6000m=1.8×10⁹J．
答：
（1）登陆艇漂浮在海面上时，受到的浮力是2.0×10⁶N；
（2）登陆艇对海滩的压强为4000Pa；
（3）推进力做的功1.8×l0⁹J．

点评 此题是一道力学综合题，考查了漂浮的特点、压强、路程和功的计算，过程不复杂，难度不大．题目渗透了爱国主义教育．