Question

一旅游观光艇（如图），其部分技术参数如下表：（取：g=10N/kg，柴油的热值为4×10⁷J/kg，ρ_柴油=0.8×10³ kg/m³）

求：（1）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？
（2）观光艇以最大功率匀速行驶时，受到水的平均阻力是多大？
（3）若这次航行2小时共消耗柴油30L，则柴油发动机的效率为多少？

Answer 1

（1）浮力是21000N （2）阻力是3600N （3）效率为33.75%

试题分析：（1）F_浮=G=mg=（900kg +20×60kg）×10N/kg=21000N                  2分
（2）W=Pt=Ps/v=Fs
，             2分
（3）m=ρV=0.8×10³kg /×3×10-²m³=24kg
放出的热量：Q=4×10⁷ J/ kg×24 kg=9.6×10⁸ J
W="Pt=45000W" ×2×3600s=3.24×10⁸ J
η=" W/Q" =3.24×10⁸ J/9.6×10⁸J =33.75%              2分
点评：本题考查了学生对重力公式、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．