冬天的声音在冰冻的河破冰，用什么方法可以破冰而不出声音,…

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2011-08-18 14:33 标签： 冬天汽车发动机声音大
在南极科学考察中使用的海洋破冰船，其发动机额定功率为P1千瓦，航行于海面上时，它的排水体积为V1米3．破冰船针对不同的冰层采用不同的破冰方法，其中一种方法是：接触冰面前，船全速航行，船体大部分冲上水面，就可以把冰压碎．若已知海水的密度为ρ海水．求：（1）若破冰船的牵引力用F表示，速度用v表示，发动机的功率用P表示，请你推导F、v、和P之间的关系式：P=Fov．（2）若破冰船按额定功率在海面上以v1千米/小时的速度沿直线匀速前进了s1米，破冰船受到的阻力和破冰船所做的功各是多少？（3）在一次破冰行动中，当船冲上冰面后，船的排水体积变为原来的，船与冰面的接触面积为S米2，此时破冰船对冰层的压强是多少？
（1）要推导P、F和V之间的关系，需要根据功率公式、功的计算公式和速度公式综合分析推导；（2）根据第（1）问中推导出的P、F和V之间的关系式，算出破冰船前行时的动力F（计算前要先进行单位换算，将功率单位换算成W，将速度单位换算成m/s，这样算得的力的单位是N），然后根据二力平衡条件得出破冰船受到的阻力；破冰船所做的功可根据功的计算公式W=FS进行计算，；（3）要算破冰船对冰层的压强是多少，根据压强公式P=就需要知道破冰船对冰面的压力是多少．由题意可知，破冰船对冰面的压力等于船的重力减去船冲上冰面后受到的浮力，船冲上冰面后的浮力可由阿基米德原理来计算，那么船的重力怎么计算呢？因为题中并没有告诉船的质量题，所以船的重力不能根据G=mg去计算．我们知道，船始终是漂浮在海面上的，所以船的重力等于船受到的浮力，题中已知船的排水体积，所以就可以根据阿基米德原理计算出船在海面上受到的浮力，知道了浮力也就知道了重力，进而就可以求解出船对冰面的压力，最后就可以根据压强公式算出船对冰面的压强了．
解：（1）功率公式：P=，功的计算公式：W=Fs，由速度公式v=可得：S=vt，将S=vt代入W=FS中，可得W=Fovt，再将W=Fvt代入P=中，可得P=Fov；（2）发动机额定功率为P1kW=103P1W，破冰船的速度v1km/h=v1m/s，破冰船前进的距离s1m，由P=Fov可得：F=则船的牵引力：F==3P113.6v1=3P1v1因为船是匀速运动的，所以受到的阻力为f=F=3P1v1N，船的牵引力所做的功：W=FS=3P1v1N×s1m=3P1S1v1J；答：受到的阻力为3P1v1N，船的牵引力所做的功为3P1S1v1J；（3）船没有冲上冰面时受到的浮力：F浮=ρ海水gV1N因为船漂浮在海面上，所以G=F浮=ρ海水gV1N，当船冲上冰面后受到的浮力：F浮′=ρ海水gV1N，所以船对冰面的压力：F=G-F浮′=ρ海水gV1N-ρ海水gV1N=ρ海水gV1N，则船对冰面的压强：P==海水gV1NSm2=海水gV13SPa．答：此时破冰船对冰层的压强是海水gV13SPa．当前位置：
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在南极考察中使用的“雪龙号”破冰船自重10250t，针对不同的破冰层有不同的破冰方法。其中一种破冰方法是：接触冰面前，船全速航行，船体大部分冲上冰面，就可以把冰面压碎。它的发动机额定功率为1.2×104KW排水体积为900m3。（1）当破冰船撞击厚的冰层时，相对于冰层，破冰船是_________的。船的_______能减小，转化为冰的______能（2）空载时，破冰船所受的浮力是多少？（3）若破冰船以额定功率在海面上以36Km/h的速度匀速前进了20Km，破冰船的阻力是多少？所做的功是多少？
题型：计算题难度：中档来源：不详
（1）运动&&&动&&&&内&&（2）1.025x108N&&&&（3）1.2x106N&&& 2.4x1010J试题分析：（1）破冰船撞击厚的冰层时，相对于冰层，破冰船是运动的。撞击后船的动能减小，机械能转化为冰的内能；（2）；（3）根据公式：；。点评：本题考查的知识很广泛，既考查了学生对公式的掌握和应用，也考查了学生综合分析问题的能力．本题中的这三个问题都有一定的难度，主要是运用公式进行推导；注意在计算时要注意单位换算，否则计算的结果是不正确的．
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据魔方格专家权威分析，试题“在南极考察中使用的“雪龙号”破冰船自重10250t，针对不同的破冰层..”主要考查你对&&浮力产生的原因&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：
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浮力产生的原因
浮力产生的原因:&&&& 浮力是由于周围液体对物体上、下表面的作用存在压力差而产生的。如图所示，浸没在液体中的立方体，左右两侧面，前后两侧面所受水的压力大小相等，方向相反，彼此平衡。而上、下两表面处的液体中不同深度，所受到的液体的压强不同，因受力面积相等，所以压力不相等。下表面所受到的竖直向上的压力大于上表面所受到的竖直向下的压力，因而产生了浮力，所以浮力的方向总是竖直向上的，即F浮=F向上一F向下。对浮力产生原因的说明：(1)当物体上表面露出液面时，F向下=0，则F浮=F向上。如：物体漂浮时，受到的浮力等于液体对它向上的压力。(2)浸在液体中的物体不一定都受到浮力。如：桥墩、拦河坝等因其下底面同河床紧密黏合，水对它向上的压力F向上=0，故物体不受浮力作用。可见产生浮力的必要条件是：F浮=F向上—F向下&0，即F向上&F向下。当F向上=0或F向上≤F向下时，物体不受浮力作用。 (3)同一物体浸没在液体的不同深度，所受的压力差不变，浮力不变。(4)浮力的实质是液体对物体各个表面压力的合力。因此，在分析物体的受力情况时，浮力和液体的压力不能同时考虑。
对“压力差法”的理解：&& 根据浮力产生的原因，物体浸在液体中受到的浮力等于物体受到的液体向上和向下的压力差，即F浮= F下一F上（F下表示物体下表面受到的液体向上的压力， F上表示物体上表面受到的液体向下的压力)。此方法多用于求解形状规则的物体受到的浮力。例一个边长为10cm的正方体浸没在水中，下表面距水面30cm，物体下表面受到水的压强是____Pa，物体受到的浮力是___N。(g取10N／kg) 解析:边长为10cm的正方体的一个面的面积为S =0.01m2，上表面距水面的距离：h=0.3m—0.lm=0.2m。上表面受到的压强为： 0．2Pa=2×103Pa；物体上表面受到的压力：F上=p上S =2×103Pa×0．01m2=20N；物体下表面受到的压强为：．物体下表面受到的压力：0．01m。=30N。物体受到的浮力：。答案:3×103& 10
发现相似题
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265711403762400828400192430711430776在南极考察中使用的海洋破冰船，针对不同的冰层有不同的破冰方法．其中一种破冰方法是：接触冰面前，船全速航行，船体大部分冲上冰面，就可以把冰压碎．
（1）当破冰船航行于海面时，它的排水体积约为1500m3，求船自身的重力．
（2）在一次破冰行动中，当船冲到冰面上时，船的排水体积变为原来的三分之一，船与冰层接触面积为5m2，此时破冰船对冰层的压强是多少？（海水的密度取1.0×103kg/m3，g=10N/kg）
根据物体浮沉条件，因为船浮在海面上，所以自身重力等于浮力，当船冲到冰面上，浮力变小，它对冰的压力应是船的自身重力减去浮力．
解：（1）F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1500m3=1.5×107N；
∵船漂浮，∴G=F浮=1.5×107N．
（2）当船的排水体积变为原来的三分之一时，
F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1500m3×1/3=5×106N，
船对冰层的压力为：F=G-F浮=1.5×107N-5×106N=1×107N，
=2×106Pa．
答：（1）船自身的重力是1.5×107N．
（2）此时破冰船对冰层的压强是2×106Pa．大黑汀水库闸门冬季破冰防冻_百度文库
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