抗洪抢险部队接到命令:在6h内从甲地调运65t钢材到乙地,现仅剩下一艘满载时排水量为80t的货船,船身(包括船员)质量约

抗洪抢险部队接到命令:在6h内从甲地调运65t钢材到乙地,现仅剩下一艘满载时排水量为80t的货船,船身(包括船员)质量约17t,船行驶的平均速度为12km/h(不计水流速度),已知甲、乙两地的水路距离为48km,(钢材的密度为7.9×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)能否将钢材全部装进货船内一次运走?
(2)如果分两次运输钢材,时间是否来得及?
(3)为使部队按时完成任务,利用你所学的物理知识,通过计算为部队设计一个最佳运输方案.
等待奇迹重生 1年前 已收到1个回答 举报

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解题思路:(1)判定能否一次运走,关键是看钢材的质量与船的质量的和是否小于最大装载量即排水量,只有小于才能装得下;(2)运一次所用的时间是4小时,两次运需要8小时,大于6小时,故不能;(3)要想一次运走,只能让钢材浸入到水中时由于受到浮力从而减轻了船的压力,才能运走.

(1)因为65t+17t=82t>80t,所以不能将钢材全部装进货船内一次运走;
(2)由甲运到乙需要的时间t=
s
v=
48km
12km/h=4h;
两次运输需要的时间为3×4h=12h>6h;所以,分两次运输时间来不及;
(3)将钢材全部装进船内后超重G′=m′g=(65t+17t-80t)g=2×1000kg×10N/kg=2×104N;
要使船只安全行驶,则需要将一部分钢材浸在水中,
这部分钢材受到的浮力F=GgV=2×104N;
浸入水中钢材的体积V浸=v排=
F浮
ρ水g=
2×104N
10kg/m3×10N/kg=2m3;
浸入水中钢材的质量mV=7.9×103kg/m3×2m3=15.8t;
方案:将15.8吨钢材搁在船外(注意船平衡),浸在水中拖行.

点评:
本题考点: 速度公式及其应用;重力的计算;浮力大小的计算.

考点点评: 本题考查了速度公式、阿基米德原理、以及物体的浮沉条件等知识.综合性强,难度大.

1年前

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