解答题一质量为M的汽艇,在静水中航行时能达到的最大速度为10m/s。假设航行时,汽艇的牵引力F始终恒定不变,而且汽艇受到的阻力f与其航速v之间,始终满足关系:f=kv,其中k=100N·s/m,不计水的粘性,各速度均为对地值。求:(1)该汽艇的速度达到5m/s的瞬时,汽艇受到的阻力为多大?(2)该汽艇的牵引力F为多大?(3)若水被螺旋桨向后推出的速度为8m/s,汽艇以最大速度匀速行驶时,在3秒钟之内,估算螺旋桨向后推出水的质量m为多少?
网友回答
(1)500N(2)1000 N(3)m = 375kg解析(1)当汽艇的速度为5m/s时, f =kv=500N,(2)当汽艇速度最大时,a = 0 ,即F-f=0,∴F = f = kvm=1000 N(3)汽艇的牵引力F就是汽艇螺旋桨推水之力F′的反作用力,∴F’=F在3秒钟之内,螺旋桨向后推出水的质量m为研究对象,由动量定理得:F′·t= mv-0, ∴m = 375kg