Question

為紀念鄭和下西洋六百年，南京市仿制了一艘縮小的鄭和寶船，計劃于2014年下水，試航后將沿當年鄭和航線“八下西洋”． 仿古寶船長71.1米，寬14.05米，吃水深度4.6m，滿載排水量1800噸，有六桅六帆，主桅高38米，帆面積600m²．
（1）仿古寶船滿載時所受的浮力有多大？
（2）仿古寶船船底所受水的壓強有多大？ρ_海水=1.0×10³kg/m³
（3）某次航行恰遇順風，測得此時風對帆的風壓為100Pa，仿古船以27km/h的速度勻速航行，此時風推動帆船的功率有多大？

Answer 1

分析：（1）知道航母滿載排水量（排開水的質(zhì)量），利用阿基米德原理求該艦滿載時所受浮力；
（2）知道航母的吃水深度（艦底所處深度），利用液體壓強公式求該艦滿載時的艦底所受海水的壓強；
（3）首先根據(jù)F=pS計算出風對帆船的推力，根據(jù)P=

W

t

=Fv計算風推動船的功率．

解答：解：（1）m_排=1800t=1800×10³kg，
仿古寶船所受浮力：F_浮=G_排=m_排g=1800×10³kg×10N/kg=1.8×10⁷N；
（2）p=ρ_海水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×4.6m=4.6×10⁴Pa；
（3）根據(jù)p=

F

S

得，F(xiàn)=pS=100Pa×600m²=60000N；
所以P=Fv=60000N×

27

3.6

m/s=4.5×10⁵pa．
答：（1）仿古寶船滿載時所受的浮力有1.8×10⁷N；
（2）仿古寶船船底所受水的壓強有4.6×10⁴Pa；
（3）風推動帆船的功率有4.5×10⁵pa．

點評：本題考查了學生對阿基米德原理、液體壓強公式、功率公式的掌握和運用，要利用好功率推導公式P=Fv，能從航母參數(shù)表中得出相關信息是本題的關鍵．