Question

2019年6月17日，南通建造的海洋生活平台“高德4号”出海试航，试航过程中平台的排水量为2×10⁷kg，平台以5m/s的速度匀速直线航行5×10³m，所受阻力是平台重的0.02倍，g取10N/kg， q_燃油=4.0×10⁷J/kg，问:

(1)平台受到的浮力？

(2)平台所受牵引力做功的功率？

(3)若平台燃油机动力系统效率为40%，该试航过程需要燃烧燃油质量？

Answer

(1)2×108 N (2)2×107 W (3) 1.25×103 kg

【解析】

（1）根据阿基米德原理F浮=G排，即可求出浮力；

（2）根据二力平衡求出牵引力的大小，利用W=Fs，求出牵引力做的功，由求出航行时间，利用求出功率；

（3）根据求出燃油放出的热量，再利用即可求出燃油质量。

（1）已知平台的排水量为m排=2×107kg，根据阿基米德原理可知，平台受到的浮力

（2）平台漂浮时，，所受阻力是平台重的0.02倍，平台所受的阻力

由于平台匀速直线航行，根据二力平衡条件，平台所受的牵引力

，

平台航行的路程s=5km=5×103m，牵引力做的功

平台以5m/s的速度匀速直线航行，由得，航行时间

，

则平台所受牵引力的功率

。

（3）由得，燃油燃烧放出的热量

由可得，至少需要燃烧的燃油质量

答：（1）平台受到的浮力2×108N；

（2）平台所受牵引力的功率2×107W；

（3）若平台燃油机动力系统效率为40%，该试航过程至少需要燃烧的燃油质量为1.25×103kg。