Question

【題目】2017年6月23日，在長達138天183萬海里的科考航行后，“向陽紅09”搭載“蛟龍”號載人潛水器圓滿完成中國大洋第38航次科考任務“向陽紅09”搭載“蛟龍”號航行時的排水量為4800t，牽引力的功率恒為6000kW，航行速度隨時間變化圖象如圖所示，若“向陽紅09”搭載“蛟龍”號在航行過程中所受阻力恒為6×103N，出發200s速度達到10m/s，前進1600m，取g=10Nkg求：

（1）“向陽紅09”搭載“蛟龍”號在航行時受到海水的浮力；

（2）在0～200s內“向陽紅09”載“蛟龍”號行駛的平均速度；

（3）在0～200內“向陽紅09”搭載“蛟龍”號航行時牽引力所做的功。

Answer 1

【答案】4.8×107N 8m/s 1.2×109J

【解析】

（1）已知“向陽紅09”搭載“蛟龍”號航行時的排水量（排開水的質量），利用F浮=G排=m排g求“向陽紅09”搭載“蛟龍”號在航行時受到海水的浮力；
（2）根據速度的公式得到200s內的平均速度；
（3）已知功率和時間，根據W=Pt得到牽引力所做的功。

（1）“向陽紅09”搭載“蛟龍”號在航行時受到海水的浮力：

F浮=G排=m排g=4800×103kg×10N/kg=4.8×107N；

（2）在0～200s內的平均速度：；

（3）在0～200內牽引力所做的功：W=Pt=6000×103W×200s=1.2×109J。

答：（1）“向陽紅09”搭載“蛟龍”號在航行時受到海水的浮力為4.8×107N；

（2）在0～200s內“向陽紅09”搭載“蛟龍”號行駛的平均速度為8m/s；

（3）在0～200s內“向陽紅09”搭載“蛟龍”號航行時牽引力所做的功為1.2×109J。