力学综合专题

　　在马航MH370失联后，由东海舰队导弹驱逐舰“长春”舰、导弹护卫舰“常州”舰和综合补给舰“巢湖”舰组成的中国第17批搜救编队参与了搜救工作.如图所示，“长春”舰满载时排水量为7.5×106kg，吃水深度6m.(海水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg)

　　(1)搜救舰队通常采用“一”字编队形式前行，而不是“并排”前行，为什么?

　　(2)满载时，“长春”舰受到的浮力有多大?

　　(3)“长春”舰底受到海水的压强是多少?

　　(4)“长春”舰以36km/h的速度匀速航行6h，海水平均阻力为1.0×106N，则这一过程中军舰所做的功至少为多少?

　　解析：

　　(1)根据在流体中，流速越大的位置压强越小可知，并排前行时，两舰艇间流速快压强小，外侧压强大，两舰艇可能发生碰撞事故，采用“一”字形编队能有效防止这种情况发生;

　　(2)根据浮沉条件可知：F浮=G排=m排g=7.5×106kg×10N/kg=7.5×107N.

　　(3)海水的压强：P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×6m=6×104Pa;

　　(4)由速度公式得：s=vt=36km/h×6h=216km=2.16×105m，

　　因为舰艇匀速直线运动，所以水平方向受力平衡，因此：F=f=1.0×106N，

　　舰艇做功为：W=Fs=1.0×106N×2.16×105m=2.16×1011J.

　　答：(1)并排前行时，两舰艇间流速快压强小，外侧压强大，两舰艇可能发生碰撞事故，采用“一”字形编队能有效防止这种情况发生;

　　(2)满载时，“长春”舰受到的浮力为7.5×107N;

　　(3)“长春”舰底受到海水的压强是6×104Pa;

　　(4)军舰所做的功至少为2.16×1011J.