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某日有雾的清晨，一艘质量为m=500t的轮船，从某码头由静止起航做直线运动，并保持发动机的输出功率等于额定功率不变，经t0=10min后，达到最大行驶速度vm=20m/s，雾也恰好散开
网友投稿 2022-11-05 00:00:00 互联网
◎ 题目
某日有雾的清晨，一艘质量为m=500t的轮船，从某码头由静止起航做直线运动，并保持发动机的输出功率等于额定功率不变，经t
0
=10min后，达到最大行驶速度v
m
=20m/s，雾也恰好散开，此时船长突然发现航线正前方S=480m处，有一只拖网渔船以v=5m/s的速度沿垂直航线方向匀速运动，且此时渔船船头恰好位于轮船的航线上，轮船船长立即下令采取制动措施，附加了恒定的制动力F=1.0×10
5
N，结果渔船的拖网越过轮船的航线时，轮船也恰好从该点通过，从而避免了事故的发生．已知渔船连同拖网总长度L=200m（不考虑拖网渔船的宽度），假定水对船阻力的大小恒定不变，求：
（1）轮船减速时的加速度a；
（2）轮船的额定功率P；
（3）发现渔船时，轮船离开码头的距离．
◎ 答案
（1）渔船通过的时间t=
L
v
=
200
5
s
=40s
由运动学公式
S=
v
m
t+
1
2
a
t
2
，
得到
a=
2(S-
v
m
t)
t
2
=
2×(480-20×40)
40
2
m/
s
2
=-0.4m/s
2
（2）轮船做减速运动时，由牛顿第二定律得：-（ F+F
f
）=ma
解得F
f
=1.0×10
5
N
最大速度行驶时，牵引力F=F
f
=1.0×10
5
N，
功率P=Fv
m
=F
f
v
m
=1.0×10
5
×20W=2.0×10
6
W
（3）由动能定理得
P
t
0
+(-
F
f
S
1
)=
1
2
m
v
2m
解得S
1
=
2P
t
0
-m
v
2m
2
F
f
=
2×2.0×
10
6
×10×60-500×
10
3
×
20
2
2×1.0×
10
5
m=1.1×10
4
m
答：（1）轮船减速时的加速度a为=-0.4m/s
2
；
（2）轮船的额定功率P为2.0×10
6
W；
（3）发现渔船时，轮船离开码头的距离为1.1×10
4
m．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“某日有雾的清晨，一艘质量为m=500t的轮船，从某码头由静止起航做直线运动，并保持发动机的输出功率等于额定功率不变，经t0=10min后，达到最大行驶速度vm=20m/s，雾也恰好散开…”主要考查了你对 【匀变速直线运动的位移与时间的关系】，【牛顿第二定律】，【平均功率和瞬时功率的区别】，【动能定理】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202211/363497.html
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