气垫船是利用高压空气在船底和水面（或地面）间形成气垫，使船体垫起离开水面（或地面），而实现高速航行的船．如图是我国新型气垫登陆船，该船满载后的总质量为160t．（1）该气垫

Question

气垫船是利用高压空气在船底和水面（或地面）间形成气垫，使船体垫起离开水面（或地面），而实现高速航行的船．如图是我国新型气垫登陆船，该船满载后的总质量为160t．

（1）该气垫船入水后，启动柴油发动机，通过向下喷气将船身匀速抬高2.15m，若整个过程中没有能量损失，则抬高一次需要消耗多少千克的柴油？（柴油的热值q_柴油=4.3×10⁷J/kg）
（3）如气垫船的额定功率为2160KW，受到的阻力始终为7.2×10⁴N，求该气垫船匀速运动时的速度为多少km/h？

Answer 1

（1）抬高一次需要做的功W=Gh=1.6×10⁶N×2.15m=3.44×10⁶J；
因为Q_放=W，
所以由Q_放=mq得：m=(Q放)/(q)=(3.44×106J)/(4.3×107J/kg)=0.08kg；
（2）因为气垫船匀速行驶，受平衡力作用；
所以由二力平衡知识得，F=f=7.2×10⁴N；
气垫船的行驶速度：
v=(P)/(F)=(2160×103W)/(7.2×104N)=30m/s=108km/h．
答：（1）抬高一次需要消耗0.08千克的柴油；
（2）该气垫船匀速运动时的速度为108km/h．