Question

某公司用船來搬運體積為1m³、密度為2×10³kg/ m³的密封箱，搬運的方法是：把部分密封箱放在船上，另一部分密封箱用鋼繩固定在船體外并使密封箱浸沒在水中如圖17所示。船最大排水量為200噸，船自重為100噸。求：

（1）每個密封箱的質(zhì)量

（2）船體外每個密封箱對鋼繩的拉力

（3）船行駛時所受阻力與速度的關(guān)系圖像如圖18所示，則當(dāng)船以15m/s的速度勻速行駛時船的功率是多少？

（4）某次搬運時把20個密封箱固定在船體外，則船一次最多能運多少個密封箱？　　　　　　　　　　　　

Answer 1

 (1)每個密封箱的質(zhì)量m=ρv=2×10³kg/ m³×1 m³=2×10³kg      2分

（2）每個密封箱在水中受到的浮力：

F_浮=ρ_水vg=1×10³kg/ m³×1 m³×10N/kg=10⁴N                  1分

每個密封箱對鋼繩的拉力

F_拉=G- F_浮=mg- F_浮=2×10³kg×10N/kg-10⁴N=10⁴N               1分

(3) 由圖像可知：當(dāng)船以15m/s勻速行駛時阻力為f =1.2×10⁵N    1分

因為船勻速行駛，所以F=f                                  1分

此時船的功率P=FV=1.2×10⁵N×15m/s=1.8×10⁶W               1分

（4）20個密封箱的排水量                                 

m_箱排=20ρ_水v=20×1×10³kg/ m³×1 m³=2×10⁴ kg        1分

船和密封箱的總的最大排水量

m_箱總=m_船+ m_箱牌=（200×10³+2×10⁴）kg=2.2×10⁵ kg

m_箱總=m_船+m_箱

m_箱= m_箱總- m_船=2.2×10⁵ kg-100×10³=1.2×10⁵ kg        1分

船最多能運密封箱的數(shù)目n=1.2×10⁵ kg÷2×10³kg=60個      1分