Question

【題目】2017年4月26日首艘國產(chǎn)航母下水，這激發(fā)了很多人對航母的熱情.小明查閱了資料：2012年9月25日上午，中國首艘航空母艦“遼寧”號正式交接服役，從此中國擺脫了沒有航母的歷史.如圖是遼寧號航空母艦的圖片，它滿載時，航母的最大排水量達6.75萬噸，以重油（原油提取汽油、柴油后剩余重質(zhì)油）為燃料，總功率1.5×108W，最大艦長403米，艦寬70.5米，飛行甲板長300米，寬70米，最高航速約54km/h.2012年11月23日上午中國獨立自主研發(fā)的航母艦載飛機殲-15首次成功降落在“遼寧艦”甲板上，如圖乙所示請回答以下問題：

（1）當(dāng)遼寧號航母滿載時，航母所受的浮力是多大？
（2）在某次訓(xùn)練中，兩名飛機起飛指揮員向殲-15飛行員下達起飛指令后，30駕殲-15陸續(xù)飛離航母平臺后，已知每架殲-15的質(zhì)量是20t, 則航母排開水的體積減少了多少？（海水的密度取1.0×103kg/m3）
（3）如果航母總功率全部用來提供它向前的牽引力，當(dāng)航母以最高航速54km/h航行時，它產(chǎn)生的牽引力是多少？若在這種情況下勻速航行1000km，航母發(fā)動機的效率為25%，至少需要燃燒多少千克的重油？（重油的熱值為4.0×107J/kg）
（4）若航母儲存燃油質(zhì)量一定時，它在水中航行時受到的阻力與航速的平方成正比，航母低速勻速連續(xù)的最大距離航行里程（大于/等于/小于）高速勻速連續(xù)航行的最大距離時續(xù)航里程.

Answer 1

【答案】
（1）6.75×108N
（2）600m3
（3）107N,1×106kg
（4）大于
【解析】解：（1）艦滿載時排水量m排=67500t=6.75×107kg，根據(jù)浮力等于排開液體的重：

則浮力F浮=m排g=6.75×107kg×10N/kg=6.75×108N；
（2）殲擊機從航母甲板上起飛后，此時減小的浮力即為該飛機的重力，減小的質(zhì)量等于排開水的質(zhì)量：

減小的體積是： ；
（3）速度54km/h=15m/s，

根據(jù) 得：牽引力
行駛1000km=106m做的功：

根據(jù) 得：

燃燒重油質(zhì)量： ；
（4）當(dāng)燃油質(zhì)量、燃油熱值、航母發(fā)動機效率一定時，發(fā)動機克服阻力的功一定，

根據(jù)W=Fs，當(dāng)受到的阻力與航速的平方成正比，即速度大時，阻力即F大，則S小，所以高速行駛低于低速行駛的距離.

答案：(1)6.75×108N (2)600m3；(3)107N；106kg；（4） 大于.

【考點精析】利用阿基米德原理和物體的浮沉條件及其應(yīng)用對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知阿基米德原理：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體所受的重力．這個規(guī)律叫做阿基米德原理，即 F浮= G排 =ρ液gv排；物體的浮沉條件：浸沒在液體中的物體 F�。綠 時上浮，F(xiàn)浮 = G 時懸浮，F(xiàn)浮 ＜G 時下沉．物體浮沉條件的應(yīng)用舉例：（1）輪船（2）潛水艇（3）氣球（4）飛艇、熱氣（5）密度計（密度計的刻度是從上到下刻度變大，刻度不均勻，且刻度無單位．）．