Question

7．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）登陆艇受到的重力是多少？它漂浮在海面上时，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3.0×10³N的推进力，以20m/s的航速行驶10min，则登陆艇的功率是多少？

Answer 1

分析 （1）知道登陆艇的质量，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可知当登陆艇在海面上漂浮时受到的浮力；
（2）登陆艇静止在水平海滩上时，压力和自身的重力相等，又知道底面积（受力面积），利用压强公式p=$\frac{F}{S}$求对水平海滩的压强；
（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）登陆艇受到的重力：
G=mg=1.0×10⁵kg×10N/kg=1.0×10⁶N，
因登陆艇漂浮在海面上，
所以，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时，对海滩的压力：
F=G=1×10⁶N，
对海滩的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1×1{0}^{6}N}{500{m}^{2}}$=2×10³Pa；
（3）登陆艇的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{F′s}{t}$=F′v=3.0×10³N×20m/s=6×10⁴W．
答：（1）登陆艇受到的重力是1.0×10⁶N，它漂浮在海面上时，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）若登陆艇用3.0×10³N的推进力，以20m/s的航速行驶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和知道水平面上物体的压力等于自身的重力．