题目内容

18.随着也门局势升级,中国一艘054A导弹护卫舰于3月29日停靠在也门港口亚丁,准备撤离中国公民.该舰满载时排水量是4053吨,吃水深度5米,最大航速50km/h,如图乙是护卫舰的v-t图象,若该舰输出功率恒为25600kW,试求:(g=10N/kg,ρ海水=1.02g/cm3)
(1)在0-0.2h内,护卫舰受到的动力大于阻力(选填“>”“=”或“<”)
(2)护卫舰满载时船底受到的压强和压力各是多少?
(3)护卫舰在加速阶段输出的机械能是多少焦耳?

分析 (1)分析0-0.2h内速度的变化情况,得出动力和阻力的关系;
(2)根据p=ρ液gh计算该舰满载时船底受到的压强;
根据最大排水量计算船满载时受到的浮力,从而知道船底受到的压力;
(3)根据W=Pt计算船舰在加速阶段输出的机械能.

解答 解:(1)在0-0.2h内,护卫舰处于加速阶段,所以受到的动力大于阻力;
(2)护卫舰满载时,吃水深度为5m,所以船底受到的压强为:
p=ρ海水gh=1.02×103kg/m3×10N/kg×5m=5.1×104Pa;
根据浮力产生的原因及阿基米德原理,F压=F浮=G排=m排g=4053×103kg×10N/kg=4.053×107N;
(3)护卫舰在加速阶段所用时间为0.2h,由P=$\frac{W}{t}$得,护卫舰在加速阶段输出的机械能是:
W=Pt=25600×103W×0.2×3600s=1.8432×1010J.
故答案为:(1)大于;
(2)护卫舰满载时船底受到的压强是5.1×104Pa;压力是4.503×107N;
(3)护卫舰在加速阶段输出的机械能是1.8432×1010J.

点评 本题主要考查了力和运动的关系、压强和浮力及功的计算,要掌握各物理量的含义及计算公式,(2)问中要注意浮力、G排和F压的关系.

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