Question

【题目】如图所示是正在建造中的我国自主设计的首艘科考破冰船“雪龙 2 号”，它将助力我国极地科考工作。该船设计空载排水量为8000t，满载排水量为14000t，能在厚冰层上连续破冰。（排水量为轮船在水中排开水的质量，g取10 N/kg）。

（1）空载时该船受到的重力为多少 N？

（2）假设破冰船在 1.5 m 厚的冰层海域以 7.2 km/h 的速度匀速直线破冰时所受的阻力为 2 ×107 N，则此时破冰船推进功率为多大？

Answer 1

【答案】（1）8×107；（2）4×107W

【解析】

（1）船空载时排水量：m=8000t=8×106kg；排开水的重力：G排=mg=8×106kg×10N/kg=8×107N；根据阿基米德原理F浮=G排=8×107N，因为漂浮，所以空载时该船受到的重力：G=F浮=8×107N；

（2）v=7.2km/h=2m/s；匀速行驶时，牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，即F=f=2×107N，推进功率：P==Fv=2×107N×2m/s=4×107W。