Question

【題目】2019年6月17日，南通建造的海洋生活平臺“高德4號”出海試航，試航過程中平臺的排水量為2×107kg，平臺以5m/s的速度勻速直線航行5×103m，所受阻力是平臺重的0.02倍，g取10N/kg， q燃油=4.0×107J/kg，問:

(1)平臺受到的浮力？

(2)平臺所受牽引力做功的功率？

(3)若平臺燃油機動力系統效率為40%，該試航過程需要燃燒燃油質量？

Answer 1

【答案】(1)2×108 N (2)2×107 W (3) 1.25×103 kg

【解析】

（1）根據阿基米德原理F浮=G排，即可求出浮力；

（2）根據二力平衡求出牽引力的大小，利用W=Fs，求出牽引力做的功，由求出航行時間，利用求出功率；

（3）根據求出燃油放出的熱量，再利用即可求出燃油質量。

（1）已知平臺的排水量為m排=2×107kg，根據阿基米德原理可知，平臺受到的浮力

（2）平臺漂浮時，，所受阻力是平臺重的0.02倍，平臺所受的阻力

由于平臺勻速直線航行，根據二力平衡條件，平臺所受的牽引力

，

平臺航行的路程s=5km=5×103m，牽引力做的功

平臺以5m/s的速度勻速直線航行，由得，航行時間

，

則平臺所受牽引力的功率

。

（3）由得，燃油燃燒放出的熱量

由可得，至少需要燃燒的燃油質量

答：（1）平臺受到的浮力2×108N；

（2）平臺所受牽引力的功率2×107W；

（3）若平臺燃油機動力系統效率為40%，該試航過程至少需要燃燒的燃油質量為1.25×103kg。