Question

【題目】云門屯景區位于遵義市新蒲新區三渡鎮的國家4A級景區，該景區核心景點之一“天門洞”是樂安江在此穿山而過留下的寬80余米、高100余米的巨型山洞，十分壯觀。為了減少環境污染，江上游船采用電力驅動，如圖為一艘電動游船正駛過天門洞。這種游船滿載時，船和人的總質量為2800kg。（g取10N/kg，水的密度為1.0×103kg/m3）。

（1）該游船滿載時，外船底最深處距離水面0.5m，該處所受水的壓強；

（2）該游船滿載時，游船排開水的體積；

（3））該游船滿載時，在平靜的樂安江上以1.5m/s的速度勻速行駛，此時游船所受水的阻力為400N，驅動電機的工作電壓為60V，且消耗的電能有80％用來克服水的阻力做功，則此時驅動電機的工作電流。

Answer 1

【答案】（1）5×103Pa；（2）2.8 m3；（3）12.5A.

【解析】試題分析：（1）距離水面0.5m處所受水的壓強p=ρ水gh=1.0×l03kg/m3×10N/kg×0.5m=5×103Pa；（2）由ρ=m/V可得游船排開水的體積為V排=m排/ρ水=2800kg/1.0×l03kg/m3="2.8" m3；（3）由于游船勻速行駛，則此時游船的動力F=f=400N；動力功率為P動力=Fv=400N×1.5m/s=600W，根據η=P機械/P電得：消耗的電功率P電= P機械/η=600W/80%=750W，由P=UI得：電流I=P電/U=750W/60V=12.5A.。