Question

（6分）破冰船是赴极地考察的重要工具，如图是我国“雪龙”号破冰船。 ⑴“雪龙”号破冰船在普通海域以3

（6分）破冰船是赴极地考察的重要工具，如图是我国“雪龙”号破冰船。 ⑴“雪龙”号破冰船在普通海域以36km/h航速航行5h通过的路程是 km；当关闭动力系统后，船只由于 仍然会向前行驶一段距离。⑵“雪龙”号破冰船配备了1架“雪鹰”号直升机。当直升机飞离船只平台后，破冰船排开水的体积减少了10m 3 ，则“雪鹰”号直升机质量约为多少t？（海水密度取1.0×10 3 kg/m 3 ）⑶当遇到的冰层较厚时，破冰船会先略微后退并将船首压水舱全部排空，同时将船尾压水舱灌满。之后，破冰船会径直向前行驶，由于“头轻脚重”的缘故，船首就会冲到冰层上方。此时再排空船尾压水舱并灌满船首压水舱，就会使破冰船变得“头重脚轻”，再加上自身的巨大重量，就能将大部分的冰层压碎。若破冰船满载时总质量约20000t，某次破冰船头压在冰面上的受力面积是10m 2 ，冰面受到的压力为破冰船满载时总重力的0.1倍。那么船对冰面的压强是多少Pa?

Answer 1

⑴180    惯性；⑵ G=F 浮 =ρ 水 gV 排 =1.0×10 3 kg/m 3 ×10N／kg×10 m 3 =1.0×10 5 N ，m=G/g=1.0×10 5 N/10N/kg=1.0×10 4 kg；⑶ F=0.1G′=m 总 g=2.0×10 7 kg×10N／kg=2.0×10 8 N ；p=F/S=2.0×10 7 N /10m 2 =2.0×10 6 Pa。

试题分析：（1）“雪龙”号破冰船航速为v=36km/h，航行时间t=5h，通过的路程s=vt=36km/h×5h=180km，物体有保持原来运动状态不变的性质——惯性，故当关闭动力系统后，船只由于惯性仍然会向 前行驶一段距离。（2）当直升机飞离船只平台后，破冰船排开水的体积减少了V 排 ="10" m 3 ，海水密度ρ 水 =1.0×10 3 kg/m 3 ，g=10n/kg，则“雪鹰”号直升机重力约为G=F 浮 =ρ 水 gV 排 =1.0×10 3 kg/m 3 ×10N／kg×10 m 3 =1.0×10 5 N，质量m=G/g=1.0×10 5 N/10N/kg=1.0×10 4 kg。（3）由题意知：m 总 =20000t=2.0×10 7 kg，冰船头压在冰面上的受力面积是S=10m 2 ，则冰面受到的压力F="0.1" G′=0.1×m 总 g=2.0×10 7 kg×10N／kg=2.0×10 7 N，船对冰面的压强p=F/S=2.0×10 7 N /10m 2 =2.0×10 6 Pa。