Question

【題目】如圖所示是正在建造中的我國自主設計的首艘科考破冰船“雪龍 2 號”，它將助力我國極地科考工作。該船設計空載排水量為8000t，滿載排水量為14000t，能在厚冰層上連續破冰。（排水量為輪船在水中排開水的質量，g取10 N/kg）。

（1）空載時該船受到的重力為多少 N？

（2）假設破冰船在 1.5 m 厚的冰層海域以 7.2 km/h 的速度勻速直線破冰時所受的阻力為 2 ×107 N，則此時破冰船推進功率為多大？

Answer 1

【答案】（1）8×107；（2）4×107W

【解析】

（1）船空載時排水量：m=8000t=8×106kg；排開水的重力：G排=mg=8×106kg×10N/kg=8×107N；根據阿基米德原理F浮=G排=8×107N，因為漂浮，所以空載時該船受到的重力：G=F浮=8×107N；

（2）v=7.2km/h=2m/s；勻速行駛時，牽引力和阻力是一對平衡力，大小相等，即F=f=2×107N，推進功率：P==Fv=2×107N×2m/s=4×107W。