题目

题型：不详难度：来源：

在2012年9月11日日本政府不顾中国的反对，与钓鱼岛所谓的“土地权所有者”签订“购岛合同”，对中国固有领土钓鱼岛实施所谓“国有化”． 为了维护国家领土完整，我国海监50、15、26、27船执法编队每天在我钓鱼岛海域进行例行维权巡航．对非法进入我领海的日本船只进行监视取证，同时喊话严正声明我国立场．如图所示．是我国海监50号船，船长98米，船宽15.2米，船底深7.8米，满载排水量4000吨，最大航速13.5节（约25km/h）续航力15000海里，是一艘装备精良的现代化综合海监船．（海水的密度约为1.0×10³kg/m³，）
（1）执法编队一般采用前后执法形式，而不是采用“并排”执法，这是因为流体流速大的地方压强，当两船高速并排行驶时，容易发生______事故．
（2）满载时，“海监50号”船受到的浮力有多大？
（3）若船底某处距海面的深度为6m，则该处受到海水的压强是多大？
（4）“海监50号”船在某处执行任务时，以18km/h的速度匀速航行6小时，巡航的路程为多少km？若巡航时海水阻力为1.0×10⁶牛顿，则这一过程中船的推进力所做的功为多少？

答案

（1）由流体压强和流速的关系：流速大的地方压强小，流速小的地方压强大；
可知：两船并排行驶时，两船之间的压强要小于外面的压强，从而使两船逐渐靠近，有相撞的危险；
（2）∵m_排=4000t=4×10⁶kg，
∴排开水的重力为：
G_排=m_排g=4×10⁶kg×9.8N/kg=3.92×10⁷N，
则船受到的浮力F_浮=G_排=3.92×10⁷N．
（3）船底某处受到海水的压强：
p_海水=ρ_海水gh=1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×6m=5.88×10⁴Pa．
（4）∵v=

s

t

，
∴“海监50号”船巡航的路程为：
s=vt=18km/h×6h=108km，
∵船匀速行驶，
∴F=f=1.0×10⁶N，
船的推进力所做的功：
W=FS=1.0×10⁶N×1.08×10⁵m=1.08×10¹¹J．
答：（1）相撞．
（2）满载时，“海监50号”船受到的浮力有3.92×10⁷N．
（3）若船底某处距海面的深度为6m，则该处受到海水的压强是5.88×10⁴Pa．
（4）“海监50号”船在某处执行任务时，以18km/h的速度匀速航行6小时，巡航的路程为108km；
若巡航时海水阻力为1.0×10⁶牛顿，则这一过程中船的推进力所做的功为1.08×10¹¹J．