Question

如图是我国新型气垫登陆船，该船满载后的总质量为1.6×10⁶N．

（1）一艘满载的气垫船停在水平地面上时，与地面间的总接触面积为80m²，那么它对地面的压强为多少？

（2）气垫船入水后，启动柴油发动机，通过向下喷气将船身匀速抬高2.15m，若柴油机的效率为32%，则抬高一次需要消耗多少千克的柴油？（柴油的热值q_柴油=4.3×10⁷J/kg）

（3）气垫船以30m/s的速度匀速直线运动600s时，若受到的阻力始终为7.2×10⁴N，那么推力做的功是多少？功率为多少？

Answer

（1）它对地面的压强为2×104Pa；

（2）抬高一次需要消耗0.42kg的柴油；

（3）推力做的功是1.296×109J；功率为2.16×106W

【解析】

试题分析：（1）登陆船对地面的压力等于其重力，根据F=G求出，再根据p=求出对地面的压强；

（2）根据W有用=Gh求出有用功，再根据η=求出柴油燃烧放出的总热量，根据Q=mq求出柴油的质量；

（3）根据v=求出运动距离，匀速运动，推力等于阻力，根据W=Fs求出推力做的功，再根据P=求出功率．

已知：登陆船重力G=1.6×106N，与地面间的总接触面积为S=80m2，高度h=2.15m，效率η=32%，柴油的热值q柴油=4.3×107J/kg，速度v=30m/s，时间t=600s，阻力f=7.2×104N

求：（1）它对地面的压强p=？；（2）柴油的质量m=？；（3）推力做的功W=？；功率P=？

【解析】
（1）登陆船对地面的压力F=G=1.6×106N，

它对地面的压强p===2×104Pa；

（2）有用功W有用=Gh=1.6×106N×2.15m=3.44×106J，

由η=得：

柴油燃烧放出的总热量Q==≈1.81×107J，

由Q=mq得：

消耗柴油的质量m==≈0.42kg；

（3）由v=得运动距离：

s=vt=30m/s×600s=18000m，

因为匀速运动，所以推力F=f=7.2×104N，

推力做的功W=Fs=7.2×104N×18000m=1.296×109J；

功率P===2.16×106W．

答：（1）它对地面的压强为2×104Pa；

（2）抬高一次需要消耗0.42kg的柴油；

（3）推力做的功是1.296×109J；功率为2.16×106W．