（2013•香洲區二模）一旅遊觀光艇（如圖），其部分技術參數如表：（取：g=10N/kg，柴油的熱值爲4×107J/kg

題目：

（2013•香洲區二模）一旅遊觀光艇（如圖），其部分技術參數如表：（取：g=10N/kg，柴油的熱值爲4×10⁷J/kg，ρ_柴油=0.8×10³ kg/m³）求：
（1）假設每位乘客的平均質量爲60kg，觀光艇滿載乘客時，所受浮力是多少？
（2）觀光艇以最大功率勻速行駛時，受到水的平均阻力是多大？
（3）若這次航行2小時共消耗柴油30L，則柴油發動機的效率爲多少？

商品名稱	XX觀光艇
商品型號	船長7.5mx型寬2.0mx型深0.9m
空船質量	900kg
發動機最大輸出功率	45kw
最大載入數量	20人
最大航速	45km/h

解答：

（1）觀光艇滿載乘客時，所受浮力：F_浮=G_總=m_總g=（900kg+20×60 kg ）×10N/kg=21000N；
（2）∵P=
W
t=
Fs
t=Fv
∴F=
P
v=
45000W
45×
1
3.6m/s=3600N；
（3）2h發動機輸出的功：
W=Pt=45000W×2×3600s=3.24×10⁸J，
30L柴油完全燃燒放出的熱量：
Q_放=mq=ρvq=0.8×10³kg/m³×30×10^-3m³×4×10⁷J/kg=9.6×10⁸J，
柴油發動機的效率：
η=
W
Q放=
3.24×108J
9.6×108J≈33.75%．
答：（1）所受浮力是21000N；
（2）受到水的平均阻力是3600N；
（3）柴油發動機的效率爲33.75%．

試題解析：

（1）從技術參數表得出觀光艇和20人總質量，利用重力公式G=mg求人、觀光艇總重，再利用漂浮時，浮力等於重力求出觀光艇滿載乘客時，所受水的浮力；
（2）從技術參數表得出發動機的最大功率，利用P=

W

t

=

Fs

t

=Fv求牽引力；又因爲觀光艇勻速行駛，受平衡力，據此求受到水的平均阻力；
（3）知道發動機的最大功率，求出發動機輸出功（有用功），利用燃料完全燃燒放熱公式Q_放=mq求出30L柴油完全燃燒放出的熱量（總能量），利用效率公式求柴油發動機的效率．

名師點評：

本題考點： 浮力大小的計算；功率計算公式的應用；熱機的效率．
考點點評： 本題考查了學生對重力公式、漂浮條件、功率公式、力的平衡、燃料完全燃燒放熱公式Q放=mq、效率公式的掌握和運用，是一道力學和熱學的綜合計算題，能從技術參數表中得出相關信息是本題的關鍵．