Question

【題目】如圖是可供游客在海上游玩時的一種旅游觀光艇，此觀光艇的質量為900kg，在海上航行的最大速度為36km/h，最多可載的游客數量為20人，如果海水的密度取1.0×103kg/m3，g=10N/kg，求：

（1）觀光艇以最大航速行駛2小時的路程是多少米？

（2）該觀光艇在水面下50cm深處有一個面積為20cm2的小零件，求小零件受到的海水的壓力是多少？

（3）假設每位乘客的平均質量為60kg，觀光艇滿載乘客時，此時浸入水中的體積多大？

Answer 1

【答案】（1） 7.2×104m； （2）10N（3）2.1m3

【解析】（1） 觀光艇運動的路程為s=vt=36km/h ×2h=72km=7.2×104m；

（2）小零件受到海水的壓強為： p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5×103Pa

零件受到的海水的壓力： F=pS=5×103Pa×20×10-4m2=10N

（3）觀光艇滿載時的總重力為：G總=m總g=（60×20+900）kg×10N/kg=2.1×104N；

觀光艇滿載時受到的浮力為：F浮=G總=2.1×104N；

滿載時浸入的體積為：V排= F浮 /ρg=2.1×104N/1.0×103kg/m3×10N/kg=2.1m3