（2011?十堰）“问道武当山，养生太极湖”，中外游客慕名前往武当山旅游观光．武当山景区推出了“山水一

（1）∵v=

s

t

，
∴s=vt=45km/h×2h=90km；
（2）满载时艇和20人总质量：
m=900kg+60kg×20=2100kg，
满载时人、观光艇总重：
G=mg=2100kg×10N/kg=2.1×10⁴N，
∵观光艇漂浮，
∴观光艇满载乘客时所受浮力：
F_浮=G=2.1×10⁴N；
（3）∵P=

W

t

=

Fs

t

=Fv，
∴观光艇受到的牵引力：
F=

P

v

=

45000W

45× 1 3.6 m/s

=3.6×10³N，
∵观光艇匀速行驶，
∴观光艇受到的牵引力和水的阻力为平衡力，
∴观光艇受到水的平均阻力：
f=F=3.6×10³N；
（4）2h发动机输出功：
W=Pt=45000W×2×3600s=3.24×10⁸J，
30L柴油完全燃烧放出的热量（总能量）：
Q_放=mq=ρvq=0.8×10³kg/m³×30×10^-3m³×4.3×10⁷J/kg=1.032×10⁹J，
柴油发动机的效率：
η=

W

Q放

=

3.24×108J

1.032×109J

≈31.4%．
答：（1）观光艇以最大航速 行驶2小时的路程是90km；
（2）观光艇满载乘客时，所受浮力是2.1×10⁴N；
（3）观光艇以最大航速匀速行驶时，受到水的平均阻力是3.6×10³N；
（4）柴油发动机的效率为31.4%．