Question

【題目】濟寧市為了減少環境污染，運河上的游船采用電力驅動，如圖為一艘電動游船正駛向前方，這種游船滿載時，船和人的總質量為2000kg．
（1）該船滿載時，外船底最深處距離水面0.5m，該處所受水的壓強是多少？
（2）該游船滿載時，游船排開水的體積．
（3）該游船滿載時，在平靜的樂安江上以1.5m/s的速度勻速行駛，此時游船所受水的阻力為200N，驅動電機的工作電壓為50V，且消耗的電能有80%用來克服水的阻力做功，則此時驅動電機的工作電流．

Answer 1

【答案】
（1）解：外船底最深處距離水面0.5m，該處所受水的壓強為：

p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5000Pa；

（2）解：游船處于漂浮狀態，故所受浮力為：

F浮=G總=m總g=2000kg×10N/kg=20000N；

游船滿載時，游船排開水的體積為：

V排= = =2m3；

（3）解：游船所受水的阻力為200N，則游船受到的牽引力為：F=f=200N；

游船有用功率為：P有=Fv=200N×1.5m/s=300W；

驅動電機的功率為：

P總= = =375W；

由P總=UI可得，驅動電機的工作電流為：

I= = =7.5A；

【解析】（1）液體壓強與液體密度和深度有關；運用液體壓強公式p=ρgh，可求壓強大小．（2）先根據鵝卵石的質量和密度求出體積V即V排 ， 再根據阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排 ， 可求浮力的大小．（3）運用功率公式P=Fv，再結合對η的理解，運用P=UI變形后η可求電流．
【考點精析】認真審題，首先需要了解液體的壓強的計算(液體內部壓強的公式：p=ρgh ρ指密度,單位kg/m3,g=9.8N/kg, h指深度,單位:m,壓強單位(Pa) 注意：h 指液體的深度，即某點到液面的距離)，還要掌握阿基米德原理(阿基米德原理：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體所受的重力．這個規律叫做阿基米德原理，即 F浮= G排 =ρ液gv排)的相關知識才是答題的關鍵．