“高峽出平湖,神女應(yīng)無(wú)恙”,中外游客慕名前往長(zhǎng)江三峽旅游觀光.旅游局推出了“山水一體游”項(xiàng)目,購(gòu)進(jìn)一批旅游觀光艇(如圖),其部分技術(shù)參數(shù)如下表:(取g=10N/kg,q柴油=4×107J/kg,ρ柴油=0.8×103kg/m3)求:
商品名稱XX觀光艇
商品型號(hào)船長(zhǎng)7.5m×型寬2.0m×型深0.9m
空船質(zhì)量900kg
發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出功率45kW
最大載人數(shù)量20人
最大航速45km/h
(1)假設(shè)每位乘客的平均質(zhì)量為60kg,觀光艇滿載乘客時(shí),所受浮力是多少?
(2)觀光艇以最大功率勻速行駛時(shí),受到水的平均阻力是多少N?
(3)若這次航行2小時(shí)共消耗柴油30L,則柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為多大?

【答案】分析:(1)從技術(shù)參數(shù)表得出觀光艇和20人總質(zhì)量,利用重力公式G=mg求人、觀光艇總重,再利用漂浮條件求觀光艇滿載乘客時(shí),所受水的浮力;
(2)從技術(shù)參數(shù)表得出發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率,利用P===Fv求牽引力;又因?yàn)橛^光艇勻速行駛,受平衡力,據(jù)此求受到水的平均阻力;
(3)知道發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率,求出發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功(有用功),利用燃料完全燃燒放熱公式Q=mq求出30L柴油完全燃燒放出的熱量(總能量),利用效率公式求柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的效率.
解答:解:(1)滿載時(shí)艇和20人總質(zhì)量:
m=900kg+60kg×20=2100kg,
滿載時(shí)人、觀光艇總重:
G=mg=2100kg×10N/kg=2.1×104N,
∵觀光艇漂浮,
∴觀光艇滿載乘客時(shí)所受浮力:
F=G=2.1×104N;
(2)∵P===Fv,
∴觀光艇受到的牽引力:
F===3.6×103N,
∵觀光艇勻速行駛,
∴觀光艇受到的牽引力和水的阻力為平衡力,
∴觀光艇受到水的平均阻力:
f=F=3.6×103N;
(3)2h發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功:
W=Pt=45000W×2×3600s=3.24×108J,
30L柴油完全燃燒放出的熱量(總能量):
Q=mq=ρvq=0.8×103kg/m3×30×10-3m3×4.3×107J/kg=1.032×109J,
柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的效率:
η==≈31.4%.
答:(1)觀光艇滿載乘客時(shí),所受浮力是2.1×104N;
(2)觀光艇以最大功率勻速行駛時(shí),受到水的平均阻力是3.6×103N;
(3)若這次航行2小時(shí)共消耗柴油30L,則柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為31.4%.
點(diǎn)評(píng):本題考查了學(xué)生對(duì)重力公式、漂浮條件、功率公式、力的平衡、燃料完全燃燒放熱公式Q=mq、效率公式的掌握和運(yùn)用,是一道力學(xué)和熱學(xué)的綜合計(jì)算題,能從技術(shù)參數(shù)表中得出相關(guān)信息是本題的關(guān)鍵.
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

“高峽出平湖,神女應(yīng)無(wú)恙”,中外游客慕名前往長(zhǎng)江三峽旅游觀光.旅游局推出了“山水一體游”項(xiàng)目,購(gòu)進(jìn)一批旅游觀光艇(如圖),其部分技術(shù)參數(shù)如下表:(取g=10N/kg,q柴油=4×107J/kg,ρ柴油=0.8×103kg/m3)求:
商品名稱 XX觀光艇
商品型號(hào) 船長(zhǎng)7.5m×型寬2.0m×型深0.9m
空船質(zhì)量 900kg
發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出功率 45kW
最大載人數(shù)量 20人
最大航速 45km/h
(1)假設(shè)每位乘客的平均質(zhì)量為60kg,觀光艇滿載乘客時(shí),所受浮力是多少?
(2)觀光艇以最大功率勻速行駛時(shí),受到水的平均阻力是多少N?
(3)若這次航行2小時(shí)共消耗柴油30L,則柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為多大?

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題

“高峽出平湖,神女應(yīng)無(wú)恙”,中外游客慕名前往長(zhǎng)江三峽旅游觀光.旅游局推出了“山水一體游”項(xiàng)目,購(gòu)進(jìn)一批旅游觀光艇(如圖),其部分技術(shù)參數(shù)如下表:(取g=10N/kg,q柴油=4×107J/kg,ρ柴油=0.8×103kg/m3)求:
商品名稱XX觀光艇
商品型號(hào)船長(zhǎng)7.5m×型寬2.0m×型深0.9m
空船質(zhì)量900kg
發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出功率45kW
最大載人數(shù)量20人
最大航速45km/h
(1)假設(shè)每位乘客的平均質(zhì)量為60kg,觀光艇滿載乘客時(shí),所受浮力是多少?
(2)觀光艇以最大功率勻速行駛時(shí),受到水的平均阻力是多少N?
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