Question

10．如图是我国新型气垫登陆船，该船满载后的总质量为160t．（g=10N/kg）
（1）气垫船以30m/s的速度匀速直线运动时，若受到的阻力始终为7.2×10⁴N，那么推力的功率为多少？
（2）气垫船入水后，启动柴油发动机，通过向下喷气将船身匀速抬高2.15m，若整个过程中能量的转化效率为20%，则抬高一次需要消耗多少千克的柴油？（柴油的热值q_柴油=4.3×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）知道气垫船和推力，利用功率公式P=Fv即可求功率；
（2）根据W=Gh求出抬高一次需要做的功，若整个过程中没有能量损失，Q=W，然后利用Q=mq求需要消耗的柴油质量．

解答 解：（1）已知，受到的阻力，F=7.2×10⁴N，匀速直线运动时的速度，v=30m/s，
推力的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=7.2×10⁴N×30m/s=2.16×10⁶W；
（2）抬高一次需要做的功：
W=Gh=1.6×10⁶N×2.15m=3.44×10⁶J；
整个过程中能量的转化效率为20%可得：
20%Q_放=W；
Q_放=$\frac{W}{20%}$=$\frac{3.44×1{0}^{6}J}{20%}$=17.2×10⁶J
由Q_放=mq得消耗柴油的质量：
m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{17.2×1{0}^{6}J}{4.3×1{0}^{7}J/kg}$=0.4kg；
答：（1）推力的功率为2.16×10⁶W；
（2）抬高一次需要消耗0.4千克的柴油．

点评 本题考查了学生对功率公式、电动机能量转化的了解与掌握，能从题目所给信息中找到有用的数据是本题的关键．