Question

4．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1.0×10⁵kg，底面积约为500m²，g=10N/kg．问：
（1）登陆艇漂浮在海面上时，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×l0⁵N的推进力，以20m/s的航速行驶10min，则登陆艇的推进力所做的功是多少？

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）知道登陆艇着地总面积（地面受力面积），利用压强公式p=$\frac{F}{S}$求登陆艇对水平地面的压强；
（3）知道登陆艇的推进力和航行速度根据公式s=vt和W=Fs求出登陆艇的推进力所做的功．

解答 解：
（1）登陆艇的重力：G=mg=1.0×10⁵kg×10N/kg=1.0×10⁶N；
因为登陆艇漂浮在海面上，由漂浮条件可得，登陆艇受到的浮力：
F_浮=G=1.0×10⁶N；
（2）登陆艇静止在水平海滩上，
登陆艇对水平海滩的压力：F=G=1×10⁶N，
登陆艇对水平海滩的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1×1{0}^{6}N}{500{m}^{2}}$=2×10³Pa；
（3）由v=$\frac{s}{t}$可得，登陆艇行驶路程：
s=vt=20m/s×10×60s=12000m，
登陆艇的推进力所做的功：
W=Fs=3.0×10⁵N×12000m=3.6×10⁹J．
答：（1）登陆艇漂浮在海面上时，受到的浮力是1.0×10⁶N；
（2）登陆艇静止在水平海滩上时，对海滩的压强是2×10³Pa；
（3）登陆艇的推进力所做的功是3.6×10⁹J．

点评 本题考查了重力和压强的计算、物体浮沉条件的应用、功计算公式的应用，关键是相关知识的灵活运用，是一道难度适中的计算题．