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(6分)破冰船是赴极地考察的重要工具,如图是我国雪龙号破冰船。

雪龙号破冰船在普通海域以36km/h航速航行5h通过的路程是 km;当关闭动力系统后,船只由于 仍然会向前行驶一段距离。

雪龙号破冰船配备了1架雪鹰号直升机。直升机飞离船只平台后,破冰船排开水的体积减少了10m3,则雪鹰号直升机质量约为多少t?(海水密度取1.0×103kg/m3

当遇到的冰层较厚时,破冰船会先略微后退并将船首压水舱全部排空,同时将船尾压水舱灌满。之后,破冰船会径直向前行驶,由于头轻脚重的缘故,船首就会冲到冰层上方。此时再排空船尾压水舱并灌满船首压水舱,就会使破冰船变得头重脚轻,再加上自身的巨大重量,就能将大部分的冰层压碎。若破冰船满载时总质量约20000t,某次破冰船头压在冰面上的受力面积是10m2,冰面受到的压力为破冰船满载时总重力的0.1倍。那么船对冰面的压强是多少Pa?

 

180 惯性; G=FgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×10 m3=1.0×105 N ,m=G/g=1.0×105 N/10N/kg=1.0×104 kg; F=0.1G′=mg=2.0×107kg×10N/kg=2.0×108N ;p=F/S=2.0×107N /10m2=2.0×106Pa。

【解析】

试题分析:(1)雪龙号破冰船航速为v=36km/h,航行时间t=5h,通过的路程s=vt=36km/h×5h=180km,物体有保持原来运动状态不变的性质——惯性,故当关闭动力系统后,船只由于惯性仍然会向 前行驶一段距离。(2)当直升机飞离船只平台后,破冰船排开水的体积减少了V=10 m3,海水密度ρ=1.0×103kg/m3,g=10n/kg,则雪鹰号直升机重力约为G=FgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×10 m3=1.0×105 N,质量m=G/g=1.0×105 N/10N/kg=1.0×104 kg。(3)由题意知:m=20000t=2.0×107kg,冰船头压在冰面上的受力面积是S=10m2,则冰面受到的压力F=0.1 G′=0.1×mg=2.0×107kg×10N/kg=2.0×107N,船对冰面的压强p=F/S=2.0×107N /10m2=2.0×106Pa。

考点:速度的相关计算,惯性,压强与浮力的相关计算

 

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