(1)小艇空载时漂浮在水面上,根据漂浮的条件可知:
F浮=G艇=m艇g=8×103kg×9.8N/kg=7.84×104N;
∵船满载时的浮力:
F满载=G排水=m排水g=5.8×104kg×9.8N/kg=5.684×105N;
∴V排=
F满载
ρ海水g
=
5.684×105N
1.0×103kg/m3×9.8N/kg
=58m3.
(2)太阳光照射一天(日照时间为10h)可获得电能是:
W=Pt=100kW×10h=1000kW?h=3.6×109J;
∵Q放=W,Q放=mq,
∴m=
Q放
q
=
3.6×109J
3.0×107J/kg
=120kg.
(3)P′=P电×75%=40kW×75%=30kW=30000W,
∵P′=
W
t
=
Fs
t
=Fv,且v=8m/s,
∴牵引力:
F=
P′
v
=
30000W
8m/s
=3750N,
∵小艇匀速行驶,
∴f=F=3750N.
(4)小艇所受的阻力随着速度的变大而变大.
答:(1)这种小艇空载时漂浮在水面上受到浮力7.84×104N;满载时排水体积为58m3.
(2)如果每天阳光照射的时间是10h,获得的电能与完全燃烧120kg质量的焦炭释放的能量相当.
(3)若引擎的电能转化为机械能的效率为75%,试求用双引擎时,小艇受到的阻力为3750N.
(4)小艇所受的阻力随着速度的变大而变大.
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