图中所示的密封式自由降落救生艇，它是设置在船舶上的，在弃船时能维持遇险人员生命的小艇．在紧急情况下可使船员离开事故船．下表是其部分参数（g取10N/kg）．空艇质量3×103kg满载质

Question

图中所示的密封式自由降落救生艇，它是设置在船舶上的，在弃船时能维持遇险人员生命的小艇．在紧急情况下可使船员离开事故船．下表是其部分参数（g取10N/kg）．

空艇质量	3×103kg
满载质量	5×103kg
滑道长度	10m
滑道高度	6m
最大乘员数	25人

（1）救生艇要求满载静止时，至少有一半体积露出水面，则救生艇整体体积不能小于多少m³？
（2）在某次演习时，将这艘空载的救生艇从滑道底端匀速拉到顶端，用时50s．如果滑道的机械效率是90%，那么救生艇所受拉力的功率为多少W？
（3）自由降落救生艇在紧急情况下能快速下落，是因为：___．

Answer 1

（1）救生艇满载时物重为：
G=mg=5×10³kg×10N/kg=5×10⁴N
救生艇受到的浮力为：
F_浮=G=5×10⁴N；
救生艇排开水的体积为：
V_排=(F浮)/(ρ水g)=(5×104N)/(1.0×103kg/m3×10N/kg)=5m³
救生艇体积最小为：
V=2V_排=2×5m³=10m³．
（2）空船受到的重力为：
G=mg=3×10³kg×10N/kg=3×10⁴N；
滑道做的有用功为：
W_有用=Gh=3×10⁴N×6m=1.8×10⁵J；
滑道做的总功为：
W_总=(W有用)/(η)=(1.8×105J)/(90%)=2.0×10⁵J；
拉力的功率为：
P=(W)/(t)=(2.0×105J)/(50s)=4×10³W；
（3）自由降落救生艇在紧急情况下能快速下落，是因为下落时势能转化为动能或它受重力作用快速下落．
答：
（1）救生艇整体体积不能少于10m³；
（2）滑道拉力的功率为4×10³W．
（3）下落时势能转化为动能或它受重力作用快速下落．