题目

黄河浏览区购进一批旅游观光艇（如图所示），其部分技术参数如表，取g=10N/kg，q柴油=4.3×107J/kg，试问：商品名称XX观光船商品型号船长7.5m×型宽2.0×型深0.9m空船质量900kg发动机最大输出功率45kW最大载人数量20人最大航速45km/h （1） 假设每位乘客的平均质量为60kg，观光艇满载乘客时，所受浮力是多少？ （2） 观光艇以最大航速匀速行驶时，受到水的平均阻力是多少？ （3） 若观光艇最大航速航行1h共消耗柴油24kg，则柴油发动机的效率为多少？ 答案： 解：满载时艇和20人总质量m=900kg+60kg×20=2100kg满载时人、观光艇总重G=mg=2100kg×10N/kg=2.1×104N由于观光艇漂浮，所以观光艇满载乘客时所受浮力F浮=G=2.1×104N答：假设每位乘客的平均质量为60kg，观光艇满载乘客时，所受浮力是2.1×104N； 解：观光艇的最大航速v=45km/h=12.5m/s由于P=Wt=Fst=Fv所以观光艇受到的牵引力F=Pv=45000W12.5m/s=3.6×103N由于观光艇匀速行驶，所以观光艇受到的牵引力和水的阻力为平衡力，故观光艇受到水的平均阻力f=F=3.6×103N。答：观光艇以最大航速匀速行驶时，受到水的平均阻力是3.6×103N； 解：观光艇航行1h运动的距离s=vt=12.5m/s×3600s=45000m观光艇航行1h克服阻力做的有用功W=fs=3600N×45000m=1.62×108J完全燃烧24kg柴油放出的热量Q=mq=24kg×4.3×107J/kg=1.032×109J柴油发动机的效率η=WQ×100%=1.62×108J1.032×109J×100%=15.7%答：若观光艇最大航速航行1h共消耗柴油24kg，则柴油发动机的效率为15.7%。

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