Question

【題目】2019年4月23日，在慶祝中國(guó)人民解放軍海軍成立70周年海上閱兵活動(dòng)中，055大型驅(qū)逐艦接受檢閱，向世界展示了我國(guó)大型驅(qū)逐艦的發(fā)展規(guī)模和強(qiáng)大實(shí)力。驅(qū)逐艦長(zhǎng)174m，寬23m，吃水深度8m，滿載排水量12300t，最大航速32節(jié)（1節(jié)=0.5m/s，海水密度為1.03×l03 kg/m3，g 取10N/kg）。求：

（1）驅(qū)逐艦行駛到某海域時(shí)，艦底受到的海水壓強(qiáng)為7.21×104Pa，此時(shí)艦底所處的深度；

（2）驅(qū)逐艦滿載時(shí)受到的浮力；

（3）驅(qū)逐艦滿載時(shí)，以最大航速勻速直線航行，若所受海水阻力是其總重的0.1倍，它的動(dòng)力功率。

Answer 1

【答案】（1）7m；（2）1.23×108N；（3）1.968×108W

【解析】

（1）根據(jù)p=ρgh可得此時(shí)艦底所處的深度：

（2）由阿基米德原理可得，驅(qū)逐艦滿載時(shí)受到的浮力：
F浮=G排=m排g=12300×103kg×10N/kg=1.23×108N；
（3）驅(qū)逐艦滿載時(shí)，以最大航速勻速直線航行，則速度v=3節(jié)=32×0.5m/s=16m/s，
因?yàn)轵?qū)逐艦處于漂浮狀態(tài)，則驅(qū)逐艦的總重力：G=F浮=1.23×108N；
由二力平衡條件可得，驅(qū)逐艦受到的動(dòng)力：F=f=0.1G=0.1×1.23×108N=1.23×107N；
以最大航速勻速直線航行，它的動(dòng)力功率：P=Fv=1.23×107N×16m/s=1.968×108W。