Question

【題目】去年10月，廣西首批遠海鋼質燈光漁船和拖網漁船在北海鐵山港石頭埠開工建造，今年9月樣板船將可下水進行測試，漁船長71m，寬11m，高5.2m，設計最大的吃水深度為4m，采用額定功率為680kW的發動機進行捕撈作業．

（1）當漁船在海里達到了最大的吃水深度時，求船底離海面4m深處受到的海水的壓強為多大？（ρ海水=1.0×103kg/m3）

（2）漁船在岸上建造，為了便于在完工后推到海里，一小組同學討論所用方法是：在船底適當的位置上安裝鋼輪，并鋪設了通到海里的滑行軌道，若下水測試漁船及所裝物品的總重力為2.8×107N，安裝的全部鋼輪與軌道的總接觸面積為1.4m2，求漁船在水平軌道上時對軌道的壓強是多大？

（3）若樣板船的柴油發動機正常工作時效率為30%，假設柴油完全燃燒，求發動機正常工作時每分鐘要燃燒多少柴油？（計算結果保留1位小數，柴油的熱值為4.3×107J/kg）

Answer 1

【答案】（1）4×104Pa；（2）4×104Pa；（3）3.2kg

【解析】

試題分析：（1）由題意可知海水深度：h=4m，p1=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4m=4×104Pa；

（2）由題意可知壓力為：F=G=2.8×107N，受力面積為：S=1.4m2，p2=F/S=2.8×107N/1.4m2=2×107Pa．

（3）由題意可知：P=680kW=6.8×105W，t=1min=60s，W=Pt=6.8×105W×60s=4.08×107J，由η=W/Q得：Q=W/η=4.08×107J/30%=1.36×108J，由q=Q/m得：m=Q/q=1.36×108J/4.3×107J/kg=3.2kg。