《2025年自我提升与评价九年级物理上册苏科版》

18. (8分)某远洋货轮出海试航10 min,试航过程中货轮以10 m/s的速度匀速直线航行,航行过程中牵引力为$8× 10^{6}$N.已知货轮燃油机动力系统效率为40%,$q_{燃油}= 4.0× 10^{7}$J/kg.求试航过程中:
(1)货轮牵引力做功的功率P.
(2)克服阻力做的功W.
(3)需要燃烧的燃油质量m.

答案：
(1) 牵引力做功的功率 $ P $：
$ P = F \cdot v = 8 × 10^6 \, N × 10 \, m/s = 8 × 10^7 \, W $。
(2) 克服阻力做的功 $ W $：
航行时间 $ t = 10 \, min = 600 \, s $，
牵引力做功 $ W = P \cdot t = 8 × 10^7 \, W × 600 \, s = 4.8 × 10^{10} \, J $。
(3) 燃油质量 $ m $：
燃油释放总热量 $ Q = \frac{W}{\eta} = \frac{4.8 × 10^{10} \, J}{0.4} = 1.2 × 10^{11} \, J $，
燃油质量 $ m = \frac{Q}{q_{燃油}} = \frac{1.2 × 10^{11} \, J}{4.0 × 10^7 \, J/kg} = 3 × 10^3 \, kg $。
答案
(1) $ 8 × 10^7 \, W $
(2) $ 4.8 × 10^{10} \, J $
(3) $ 3 × 10^3 \, kg $