题目

可能题目有点长,恳请各位耐心看完,
一种新型小艇,由铺满船面的光伏太阳能电池板提供工作能源,依赖太阳能进行环球旅行．小艇上太阳能光伏板面积约为500m2,在阳光的照射下,通过太阳能板可以获得100kW的功率．
这种小艇有两个相同的引擎,仅需20kW的牵引功率就能驱动单引擎,使小艇以18km／h的速度匀速行驶．用40kW的牵引功率驱动双引擎,能使小艇匀速行驶的速度高达30km／h．
这种小艇采用密度较小,硬度大的新型材料制造,自重仅为9×10^4N,满载的排水量为60t．
(1)　这种小艇满载漂浮在海面上时,受到的浮力是多少?
(2)　如果每天阳光照射太阳能电池板的时间为10h,获得的电能约为多少?这些电能相当于完全燃烧多少千克的焦炭释放的能量．(焦炭的热值取3．0×10^7J/kg)
(3)　若引擎的电能转化为机械能的效率为80％．试求用20kW的电量驱动单引擎时,小艇受到的阻力大小．
(4)　20kW的牵引功率驱动单引擎,小艇以18km／h的速度行驶．40kW的牵引功率驱动双引擎,小艇以30km／h的速度行驶,而不是以36km／h的速度行驶．这是为什么呢?请你提出一种合理的猜想．
给点公式+数据
好的，

提问时间：2021-03-23

答案

(1)F浮=ρgV排（ρ是水的密度为1.0×10^3kg/m^3,g=10kg/N,V排已知=60t=60000kg）带入计算得F（浮）=6×10^8N
(2)W=PT(P为功率已知=100kw,T为时间=10h)带入公式得W=1000KWh=3.6×10^9J根据m=Q/q带入计算得m=120kg
(3)P有用=P总×转化率（P总=20kw,转化率为80%）代入公式得p有用=16kw.
有根据公式P=FV（F为牵引力,因为是匀速运动,牵引力等于阻力,V为18km/h=5m/s,P=16kw=5.76×10^6J/s）带入计算可知F=1.15×10^7N
(4)因为机械能的转化率并不能保持为定值,当功率越高时,能量损失越多,所以不能保证速度为倍数关系.
我这个就是大概思路,可能计算有不对的地方,你在仔细看看 ,做了这么久给点分吧,哈哈