Question

【題目】小明家有一艘玻璃鋼海釣船，底部平直，其參數如表所示（柴油熱值q＝4.3×107J/kg，g＝10N/kg）。

（1）不出海時，空船放置在水平沙灘上，船底與沙灘的接觸面積為2m2，求船對沙灘的壓強。

（2）小明一家人某次出海釣魚，人員和釣魚裝備共300kg，船勻速直線行駛4.3km，船受到的阻力為總重力的0.5倍，發(fā)動機的實際輸出功率為12kW、消耗柴油1kg（假設柴油完全燃燒）。求：船行駛的速度和發(fā)動機的效率。

Answer 1

【答案】（1）1.5×103Pa；（2）4m/s，30%

【解析】

（1）空船的重力：G＝mg＝300kg×10N/kg＝3000N；船對沙灘的壓力等于自身的重力：F＝G＝3000N；船底與沙灘的接觸面積為2m2，船對沙灘的壓強：p＝＝＝1.5×103Pa；

（2）人員和釣魚裝備及船的總質量為：m＝300kg+300kg＝600kg；船受到的阻力為總重力的0.5倍，船勻速直線行駛，根據二力平衡：f＝F1＝0.5G總 ＝0.5×600kg×10N/kg＝3000N，P＝＝＝Fv，v＝＝＝4m/s；做的有用功：W有＝F1s＝3000N×4300m＝1.29×107J；消耗柴油1kg釋放的能量：Q＝mq＝1kg×4.3×107J/kg＝4.3×107J；發(fā)動機的效率：η＝×100%＝×100%＝30%。