Question

如图是我国自主研制的新型气垫两栖登陆艇，质量为5×10⁵kg，静止在水平地面上时与地面接触的总面积为500m²，最高时速为72km/h（g取10N/kg）求：

（1）登陆艇以最高时速匀速行驶10min通过的路程是多少？

（2）登陆艇静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？

（3）若登陆艇在这10min内消耗的柴油共产生了2.58×10⁸J热量，其中40%转化为登陆艇的机械能，则该艇在这段时间的功率是多少？

Answer

（1）登陆艇以最高时速匀速行驶10min通过的路程是1.2×104m；

（2）登陆艇静止在水平地面上时，对地面的压强是1×104Pa；

（3）该艇在这段时间的功率是1.72×105W

【解析】

试题分析：（1）知道登陆艇的最高时速和行驶时间，根据v=的变形公式s=vt求出登陆艇通过的路程；

（2）先根据G=mg求出登陆艇的重力，根据静止在水平面的物体对水平面的压力等于自身重力得出压力，

又知道受力面积，根据p=求出登陆艇静止在水平地面上时对地面的压强；

（3）根据η=×100%的变形公式W=ηQ放求出登陆艇做的机械功（即转化登陆艇的机械能），

在根据P=求出该艇在这段时间的功率．

【解析】
（1）登陆艇的最高时速v=72km/h=20m/s，匀速行驶时间t=10min=600s，

由v=得，登陆艇通过的路程：s=vt=20m/s×600s=1.2×104m．

（2）登陆艇的重力：G=mg=5×105kg×10N/kg=5×106N，

因为登陆艇静止在水平地面上，

所以登陆艇对地面的压力：F=G=5×106N，

则登陆艇对地面的压强：

p===1×104Pa．

（3）由η=×100%得，登陆艇做的机械功（即转化登陆艇的机械能）：

W=ηQ放=40%×2.58×108J=1.032×108J，

则该艇在这段时间的功率：

P===1.72×105W．

答：（1）登陆艇以最高时速匀速行驶10min通过的路程是1.2×104m；

（2）登陆艇静止在水平地面上时，对地面的压强是1×104Pa；

（3）该艇在这段时间的功率是1.72×105W．