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【题目】如图甲所示,某中学九(3)班部分学生去无锡游玩太湖,坐上游船后人和船的总质量为6t,游船从湖边码头出发航行6km到达湖中鼋头渚码头,历时10min,如图乙是游船航行中牵引力F与速度v的关系图象,求:(水的密度是1.0×103kg/m3 , 取g=10N/kg)
(1)游船航行的平均速度是多少?
(2)游船静止在水中时,浸入水中的体积是多少?
(3)在这段航行中,游船的牵引力所做的功是多少?

【答案】
(1)解:游船航行的时间 t=10min=600s,

游船航行的速度:

v= = =10m/s

答:游船航行的平均速度是10m/s;


(2)解:由于游船漂浮,所受浮力:

F=G=mg=6×103kg×10N/kg=6×104N,

因为F=ρgV

所以游船静止在水中时,浸入水中的体积:

V= = =6m3

答:游船静止在水中时,浸入水中的体积是6m3


(3)解:根据游船航行中牵引力 F 与速度 v 的关系图象可知,牵引力 F 与速度v的乘积是一个定值,即游船航行中牵引力做功的功率不变.

P=F1v1=6×103N×1m/s=6×103W;

因为P= = =Fv,

所以,在这段航行中,游船的牵引力所做的功:

W=Pt=6×103W×600s=3.6×106J

答:在这段航行中,游船的牵引力所做的功是3.6×106J.


【解析】(1)已知总路程和所用的时间,根据公式v= 可求平均速度.(2)小船漂浮时浮力等于重力,根据公式F=ρgV可求浸入水中的体积.(3)从图象中得出游船航行中牵引力做功的功率,然后利用P= = =Fv计算游船的牵引力所做的功.
【考点精析】认真审题,首先需要了解阿基米德原理(阿基米德原理:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力.这个规律叫做阿基米德原理,即 F= Ggv),还要掌握功的计算(功的计算公式:W = F S;F 表示力,单位:牛( N ) . S 表示距离,单位:米(m)W表示功, 功的单位就是牛· 米 . 叫作焦耳.即:1 J = 1N·m)的相关知识才是答题的关键.

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A.灯泡的实际功率逐渐变大
B.滑动变阻器阻值的变化范围是50~20Ω
C.整个电路消耗的最大功率是0.6W
D.灯泡消耗的最小功率是0.1W

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A.甲杯中的盐水密度为ρ , 乙杯中的密度为ρ , 则ρ>ρ
B.鸡蛋在甲、乙两烧杯中受到的浮力分别为F和F , 则F>F
C.放入鸡蛋后,甲、乙两烧杯对桌面的压力分别为F和F , 则F>F
D.放入鸡蛋后,甲、乙两烧杯底部受到的压强分别为P和P , 则P=P

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