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    暑假去仙女湖旅游时，小方同学亲自体验了帆船运动．该帆船由板体、帆杆、面积为6m2的三角帆和带有万向节的桅杆组成，没有舵和坐舱，全部质量仅为20kg，依靠风力在湖面上行驶．
    平均风速（m/s） 5 10 15 20 25 30
    风能速度（×102J/（m2?s）） 4 8 12 16 20 24
    （1）体重为50kg的他登上帆船时，帆船排开水的体积增加了多少？
    （2）查相关资料可知，当湖面风速为8m/s时，风压为40Pa，此时风对船帆的最大推力是多大？
    （3）下表给出了在不同风速下，风能强度值（即每秒时间内，每平方米的面积上获得的能量）．经测算，当风速为10m/s时，船受到风的推力是280N，并且以6m/s的速度在湖面上匀速行驶，求帆船的风能利用率．

    （1）∵帆船漂浮，
    ∴小方他登上帆船时，
    △F浮=G=mg=50kg×10N/kg=500N，
    ∵△F浮=ρ水△V排g，
    排开水的体积增加值：
    △V排=
    △F浮
    ρ水g
    =
    500N
    1×103kg/m3×10N/kg
    =0.05m3；
    （2）∵p=
    F
    S
    ，
    ∴风对船帆的最大推力：
    F=pS=40Pa×6m2=240N；
    （3）在时间t内风对帆船做的功：
    W有用=FS=Fvt=280N×6m/s×t，
    时间t内帆船获得的能量：
    W总=8×102J/（m2?s）×6m2×t，
    帆船的风能利用率：
    η=
    W有用
    W总
    =
    280N×6m/s×t
    8×102J/(m2?s)×6m2×t，  
    =35%．
    答：（1）体重为50kg的他登上帆船时，帆船排开水的体积增加了0.05m3；
    （2）查相关资料可知，当湖面风速为8m/s时，风压为40Pa，此时风对船帆的最大推力是240N；
    （3）帆船的风能利用率35%．
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