Question

（2015•廣元）釣魚島自古以來就是中國國有領土，早在明朝1373年我國漁民就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了釣魚島．如圖所示是我國一艘裝備精良的現(xiàn)代化綜合公務船正在釣魚島巡航的示意圖（海水密度取1.02×10³kg/m³，g取10N/kg）

（1）若該船的聲吶探頭距海面深度為8m，則該聲吶探頭受到海水的壓強是多少？

（2）該船滿載時排水量為3400t，則船受到的重力和浮力各為多少？

（3）當該公務船以45km/h的速度勻速航行6h，若航行時受到阻力為船重的0.05倍，則這一過程中動力所做的功是多少？

Answer 1

解：（1）該聲吶探頭受到海水的壓強：

p_海水=ρ_海水gh=1.02×10³kg/m³×10N/kg×8m=8.16×10⁴Pa．

（2）已知m_排=3400t=3.4×10⁶kg；

公務船所受到的浮力：

F_浮=G_排=m_排g=3.4×10⁶kg×10N/kg=3.4×10⁷N；

由于船處于漂浮，則G=F_浮=3.4×10⁷N；

（3）由v=得：船的路程為：

s=vt=45km/h×6h=270km=2.7×10⁵m，

由于船勻速行駛，則船受到的動力F=f=0.05G=0.05×3.4×10⁷N=1.7×10⁶N，

動力所做的功：

W=Fs=1.7×10⁶N×2.7×10⁵m=4.59×10¹¹J；

答：（1）該聲吶探頭受到海水的壓強是8.16×10⁴Pa；

（2）船受到的重力和浮力都是3.4×10⁷N；

（3）這一過程中動力所做的功是4.59×10¹¹J．