暑假里、小鑫跟家人一起去大连游玩，如图为他们乘坐的电动游船，这种游船满载时，船和人的总质量为2800kg．（g取10N/kg，水的密度为l.0×l03kg/m3）．求：（1）该游船满载时，外船底最深处

Question

暑假里、小鑫跟家人一起去大连游玩，如图为他们乘坐的电动游船，这种游船满载时，船和人的总质量为2800kg．（g取10N/kg，水的密度为l.0×l0³kg/m³）．求：

（1）该游船满载时，外船底最深处距离水而0.5m，该处所受水的压强；
（2）该游船满载时，游船排开水的体枳；
（3）该游船满载时以1.5m/s的速度匀速行驶，此时游船所受水的阻力为400N，驱动电机的工作电压为60V，消耗的电能有80%用来克服水的阻力做功，则此时驱动电机的工作电流是多大？

Answer 1

（1）满载时船底受到水的压强为：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.5m=5×10³Pa；
（2）游船处于漂浮状态，则所受浮力等于总重力，即F_浮=G_总=m_总g；
根据阿基米德原理有F_浮=G_排=m_排g，
所以m_排=m_总=2800kg，
由ρ=(m)/(V)得游船排开水的体枳：V_排=(m排)/(ρ水)=(2800kg)/(1.0×103kg/m3)=2.8m³；
（3）由于游船匀速行驶，所以游船的牵引力：F=f=400N；
牵引力的功率：P_机械=(W)/(t)=(Fs)/(t)=Fv=400N×1.5m/s=600W；
根据η=(P机械)/(P电)得，消耗的电功率：
P_电=(P机械)/(η)=(600W)/(80%)=750W，
由P=UI得驱动电机的工作电流：
I=(P电)/(U)=(750W)/(60V)=12.5A．
答：（1）该处所受水的压强为5×10³Pa；
（2）该游船满载时，游船排开水的体积为2.8m³；
（3）驱动电机的工作电流为12.5A．