Question

8．如图为一种水陆两栖抢险救援车，人和车的总重量为6×10³N．已知ρ_水=1×10³kg/m³，问：
（1）救援车停泊在水面时受到的浮力是多大？
（2）救援车停泊在水面时排开水的体积多大？
（3）当救援车以10m/s的速度在陆地上匀速行进时，受到的阻力为其总重量的0.1倍．救援车行驶5min，牵引车做的功是多少？

Answer 1

分析 （1）（2）由于救援车停泊在水面时，处于漂浮状态，根据漂浮条件求救援车受到的浮力，再利用阿基米德原理求此时排开水的体积；
（3）知道救援车的速度和行驶时间，利用s=vt求行驶的路程；根据f=0.1G求救援车受到的阻力，由于救援车在陆地上匀速行速，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，可求救援车受到的牵引力，再利用W=Fs求牵引力做的功．

解答 解：
（1）救援车停泊在水面时，处于漂浮状态，则F_浮=G=6×10³N，
（2）由F_浮=G_排=ρ_水gV_排得：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{6×1{0}^{3}N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=0.6m³；
（3）由v=$\frac{s}{t}$得救援车行驶的路程：
s=vt=10m/s×5×60s=3×10³m，
救援车受到的阻力：
f=0.1G=0.1×6×10³N=600N，
救援车在陆地上匀速行速，则救援车受到的牵引力：
F=f=600N，
牵引力做的功：
W=Fs=600N×3×10³m=1.8×10⁶J．
答：（1）救援车停泊在水面时受到的浮力是6×10³N；
（2）救援车停泊在水面时排开水的体积为0.6m³；
（3）救援车行驶5min，牵引力做的功是1.8×10⁶J．

点评 本题为力学综合题，考查了学生对速度公式、阿基米德原理、物体的漂浮条件、二力平衡条件、功的公式的掌握和运用，虽知识点多，但都属于基础，难度不大．