Question

15．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1.0×10³㎏，在水中静止时，浸在水中的最大深度为20cm．（g=10N/kg）求：
（1）它漂浮在海面上时，受到的浮力是多少？
（2）登陆艇静止在水水中时，水对船底的压强是多少？
（3）若登陆艇用3.0×10³N的推进力，以20m/s的航速匀速行驶10min，则登陆艇的功率是多少？

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）应用液体压强公式可以求出水对船底的压强．
（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．

解答 解：（1）登陆艇的质量m=1.0×10³kg，
登陆艇的重力G=mg=1.0×10³kg×10N/kg=1.0×10⁴N；
因为登陆艇漂浮在海面上，
所以登陆艇受到的浮力F_浮=G=1.0×10⁴N；
（2）水对船底的压强：
p=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.2m=2×10³Pa；
（3）推力F=3.0×10³N，速度：v=20m/s，
登陆艇的功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=3.0×10³N×20m/s=6×10⁴W．
答：（1）它漂浮在海面上时，受到的浮力是1.0×10⁴N；
（2）登陆艇静止在水水中时，水对船底的压强是2×10³Pa；
（3）若登陆艇用3.0×10³N的推进力，以20m/s的航速匀速行驶10min，则登陆艇的功率是6×10⁴W．

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．