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    精英家教网“问道武当山，养生太极湖”，中外游客慕名前往武当山旅游观光．武当山景区推出了“山水一体游”项目，购进一批旅游观光艇（如图），其部分技术参数如下表：（取g=10N/kg，q柴油=4.3×107J/kg，ρ柴油=0.8×103kg/m3）
    商品名称 XX观光艇
    商品型号 船长7.5m×型宽2.0m×型深0.9m
    空船质量 900kg
    发动机最大功率 45kW
    最大载人数量 20人
    最大航速 45km/h
    求：（1）某旅游团队从武当山旅游码头乘坐观光艇以最大航速 行驶2小时的路程是多少？
    （2）假设每位乘客的平均质量为60kg，观光艇满载乘客时，所受浮力是多少？
    （3）观光艇以最大航速匀速行驶时，受到水的平均阻力是多少N？
    （4）若这次航行共消耗柴油30L，则柴油发动机的效率为多大？
    分析：（1）从技术参数表得出最大航速，知道行驶时间，利用速度公式求行驶路程；
    （2）从技术参数表得出观光艇和20人总质量，利用重力公式求人、观光艇总重，再利用漂浮条件求观光艇满载乘客时，所受水的浮力；
    （3）从技术参数表得出发动机的最大功率，利用P=
    W
    t
    =
    Fs
    t
    =Fv求牵引力；又因为观光艇匀速行驶，受平衡力，据此求受到水的平均阻力；
    （4）知道发动机的最大功率，求出发动机输出功（有用功），利用燃料完全燃烧放热公式Q放=mq求出30L柴油完全燃烧放出的热量（总能量），利用效率公式求柴油发动机的效率．
    解答：解：（1）∵v=
    s
    t
    ，
    ∴s=vt=45km/h×2h=90km；
    （2）满载时艇和20人总质量：
    m=900kg+60kg×20=2100kg，
    满载时人、观光艇总重：
    G=mg=2100kg×10N/kg=2.1×104N，
    ∵观光艇漂浮，
    ∴观光艇满载乘客时所受浮力：
    F浮=G=2.1×104N；
    （3）∵P=
    W
    t
    =
    Fs
    t
    =Fv，
    ∴观光艇受到的牵引力：
    F=
    P
    v
    =
    45000W
    45×
    1
    3.6
    m/s 
    =3.6×103N，
    ∵观光艇匀速行驶，
    ∴观光艇受到的牵引力和水的阻力为平衡力，
    ∴观光艇受到水的平均阻力：
    f=F=3.6×103N；
    （4）2h发动机输出功：
    W=Pt=45000W×2×3600s=3.24×108J，
    30L柴油完全燃烧放出的热量（总能量）：
    Q放=mq=ρvq=0.8×103kg/m3×30×10-3m3×4.3×107J/kg=1.032×109J，
    柴油发动机的效率：
    η=
    W
    Q放
    =
    3.24×108J
    1.032×109J
    ≈31.4%．
    答：（1）观光艇以最大航速 行驶2小时的路程是90km；
    （2）观光艇满载乘客时，所受浮力是2.1×104N；
    （3）观光艇以最大航速匀速行驶时，受到水的平均阻力是3.6×103N；
    （4）柴油发动机的效率为31.4%．
    点评：本题考查了学生对速度公式、重力公式、漂浮条件、功率公式、力的平衡、燃料完全燃烧放热公式Q放=mq、效率公式的掌握和运用，是一道力学和热学的综合计算题．能从技术参数表中得出相关信息是本题的关键．
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    商品型号 船长7.5mx型宽2.0mx型深0.9mx
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    型宽2.0m
    型深0.9m
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