我國“海監75”號和“海監84”號為維護我國領海*,奉命赴南海黃巖島海域開始對我國漁船執行護漁任務.某日清晨...
問題詳情:
我國 “海監75”號和“海監84”號為維護我國領海*,奉命赴南海黃巖島海域開始對我國漁船執行護漁任務.某日清晨,海面上有薄霧.我國的一艘漁船正在勻速行駛,到達A處時,船老大突然發現後側面不遠處有菲巡邏艦正在向他們靠近,並預計還有40min就會追上漁船,於是立即向在C處海域執行任務的我國某海監漁政船發出求援信號,我海監執法人員立即推算出40min後的漁船位置應在D處,馬上調好航向,沿CD直線方向從靜止出發恰好在40min內到達D處,如圖所示,海監船運動的速度、時間圖象如圖所示,
求:
(1)海監船走的航線CD的長度.
(2)假設該海監船以最大速度航行時輪機輸出的總功率為2.5×103kW,則艦船受海水的阻力有多大?
(3)假設艦體受海水的阻力不變艦體質量為7000噸,則在第36分鐘時,輪機通過渦輪對海水的推力為多大?方向如何?
【回答】
解答:
解析:(1)由圖象知驅逐艦先勻加速再勻速最後勻減速直線運動,加速段a1=m/s2=m/s2 (1分)
S1=at=××(15×60)2m=9×103m (1分)
勻速階段S2=vt2=20×(35-15)×60m=2.4×104m (1分)
減速階段S3=·t3=×(40-35)×60m=3×103m (1分)
則航線CD長度為S=S1+S2+S3=36km (1分)
(2)最大速度勻速行駛時,輪機動力與海水對艦身阻力平衡,即F-f阻=0 (2分)
又P=Fv,所以f阻==N=1.25×105N (3分)
(3)設此時輪機的動力為F,第36分鐘勻減速的加速度
a==m/s2=-m/s2 (2分)
由F-f=ma,得F=-3.42×105N (2分)
負號表示渦輪機動力方向向後與運動方向相反,幫助艦船減速.(1分)
由牛頓第三定律,渦輪對海水的推力應向前,與前進方向相同,大小為F′=3.42×105N. (1分)
知識點:牛頓運動定律的應用
題型:綜合題
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