Question

10．如圖是我國(guó)新型氣墊登陸船，該船滿載后的總質(zhì)量為160t．（g=10N/kg）
（1）氣墊船以30m/s的速度勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，若受到的阻力始終為7.2×10⁴N，那么推力的功率為多少？
（2）氣墊船入水后，啟動(dòng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，通過(guò)向下噴氣將船身勻速抬高2.15m，若整個(gè)過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化效率為20%，則抬高一次需要消耗多少千克的柴油？（柴油的熱值q_柴油=4.3×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）知道氣墊船和推力，利用功率公式P=Fv即可求功率；
（2）根據(jù)W=Gh求出抬高一次需要做的功，若整個(gè)過(guò)程中沒(méi)有能量損失，Q=W，然后利用Q=mq求需要消耗的柴油質(zhì)量．

解答 解：（1）已知，受到的阻力，F(xiàn)=7.2×10⁴N，勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度，v=30m/s，
推力的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=7.2×10⁴N×30m/s=2.16×10⁶W；
（2）抬高一次需要做的功：
W=Gh=1.6×10⁶N×2.15m=3.44×10⁶J；
整個(gè)過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化效率為20%可得：
20%Q_放=W；
Q_放=$\frac{W}{20%}$=$\frac{3.44×1{0}^{6}J}{20%}$=17.2×10⁶J
由Q_放=mq得消耗柴油的質(zhì)量：
m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{17.2×1{0}^{6}J}{4.3×1{0}^{7}J/kg}$=0.4kg；
答：（1）推力的功率為2.16×10⁶W；
（2）抬高一次需要消耗0.4千克的柴油．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)功率公式、電動(dòng)機(jī)能量轉(zhuǎn)化的了解與掌握，能從題目所給信息中找到有用的數(shù)據(jù)是本題的關(guān)鍵．