Question

（2010?佛山）健力寶集團有限公司要運輸一批飲料到距三水港l26km的肇慶某碼頭．貨船未裝載貨物時排開水的質量是400t．把總質量為600t的貨物裝載上船后，貨船以7m/s平均速度駛向肇慶碼頭，船到碼頭后用如圖所示的起重機把質量為20t集裝箱吊起，求：
（1）貨船從三水港到達肇慶需要多長時間？
（2）若忽略滑輪和繩的質量及所有阻力，則電動機提供的拉力至少是多少？
（3）裝載貨物后，貨船排開水的體積是多少？

Answer 1

分析：（1）知道路程和行駛速度，根據公式v=

s

t

求出時間；
（2）知道集裝箱的質量，求出集裝箱的重力，它有兩股繩子承擔，根據F=

1

2

G求出拉力大小；
（3）輪船裝載貨物后排開水的質量等于船和貨物的總質量，根據公式ρ=

m

V

求出排開水的體積．

解答：已知：三水港距肇慶某碼頭的距離s=l26km=126000m，貨船行駛速度v=7m/s，貨船未裝載貨物時排開水的質量是m₁=400t，貨物質量m₂=600t，集裝箱質量m3=20t=20×10³kg
求：（1）貨船從三水港到達肇慶需要的時間t=？；（2）電動機提供的拉力F=？；（3）貨船排開水的體積V_排=？
解：（1）∵v=

s

t

，
∴貨船從三水港到達肇慶需要的時間：
t=

s

v

=

126000m

7m/s

=18000s=5h；
（2）集裝箱的重力：G=m₃g=20×10³kg×9.8N/kg=1.96×10⁵N，
電動機提供的拉力：
F=

1

2

G=

1

2

×1.96×10⁵N=9.8×10⁴N；
（3）裝載貨物后，輪船處于漂浮狀態，浮力等于其總重力，F_浮=G_排=G_總，即m_排g=m_總g，所以m_排=m_總=m₁+m₂=400t+600t=1000t=1×10⁶kg，
∵ρ=

m

V

，
∴貨船排開水的體積：
V_排=

m排

ρ水

=

1×106kg

1×103kg/m3

=1000m³．
答：（1）貨船從三水港到達肇慶需要的時間為5h；
（2）電動機提供的拉力至少是9.8×10⁴N；
（3）裝載貨物后，貨船排開水的體積是1000m³．

點評：此題主要考查的是學生對速度、重力、拉力、浮力、密度等計算公式的理解和掌握，綜合性較強，但是比較基礎．