Question

【题目】如图是可供游客在海上游玩时的一种旅游观光艇，此观光艇的质量为900kg，在海上航行的最大速度为36km/h，最多可载的游客数量为20人，如果海水的密度取1.0×103kg/m3，g=10N/kg，求

观光艇以最大航速匀速行驶2小时的路程是多少米？海水平均阻力为1.0×106N，则这一过程中观光艇所做的功至少为多少？

该观光艇在水面下70cm深处有一个小零件，求小零件受到的海水的压强是多少？

假设每位乘客的平均质量为60kg，观光艇满载乘客时，此时浸入水中的体积多大？

Answer 1

【答案】（1）72000m；7.2×1010J；（2）7×103Pa；（3）2.1m3

【解析】

（1）由v=可得，观光艇行驶的路程：s=vt=36km/h×2h=72km=7.2×104m；因为观光艇匀速直线运动，所以水平方向受力平衡，则牵引力：F=f=1.0×106N，牵引力所做的功：W=Fs=1.0×106N×7.2×104m=7.2×1010J；

（2）小零件受到的海水的压强：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.7m=7×103Pa；

（3）观光艇满载时的总重力：G总=m总g=(60kg×20+900kg)×10N/kg=2.1×104N；观光艇满载时受到的浮力：F浮=G总=2.1×104N；由F浮=ρgV排可得，满载时浸入的体积：V排===2.1m3。