Question

(14分)一艘帆船在湖面上順風(fēng)行駛，在風(fēng)力的推動(dòng)下做速度的勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知：該帆船在勻速行駛的過程中，風(fēng)突然停止，經(jīng)過8秒鐘帆船能夠恰好靜止在水面上；該帆船的帆面正對(duì)風(fēng)的有效面積為S=10m，帆船的質(zhì)量M約為940kg，當(dāng)時(shí)的風(fēng)速，假設(shè)帆船在行駛的過程中受到水的阻力始終恒定不變，風(fēng)撞擊帆面之后相對(duì)于船的速度不計(jì)，那么由此估算：

   

（1）帆船在勻速行駛時(shí)，受到的風(fēng)的推力和水的阻力分別為多大？

（2）空氣的密度約為多少？

Answer 1

解析：

（1）風(fēng)突然停止，船體只受到水的阻力f做減速運(yùn)動(dòng)

船體加速度大�。�

∴船體只受到水的阻力：

帆船在勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到風(fēng)的推力和水的阻力而平衡，所以：

帆船受到風(fēng)的推力大小：

（2）（特別說明：沒有相應(yīng)的估算過程，直接寫出空氣密度的不能得分）

在單位時(shí)間內(nèi)，對(duì)吹入帆面的空氣（柱）應(yīng)用動(dòng)量定理有：