Question

【題目】2017年4月26日首艘國(guó)產(chǎn)航母下水，這激發(fā)了很多人對(duì)航母的熱情。小明查閱了資料：2012年9月25日上午，中國(guó)首艘航空母艦“遼寧”號(hào)正式交接服役，從此中國(guó)擺脫了沒(méi)有航母的歷史。如圖是遼寧號(hào)航空母艦的圖片，它滿載時(shí)，航母的最大排水量達(dá)6.75萬(wàn)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(zhǎng)403米，艦寬70.5米，飛行甲板長(zhǎng)300米，寬70米，最高航速約54km/h。2012年11月23日上午中國(guó)獨(dú)立自主研發(fā)的航母艦載飛機(jī)殲-15首次成功降落在“遼寧艦”甲板上，如圖乙所示請(qǐng)回答以下問(wèn)題：

⑴ 當(dāng)遼寧號(hào)航母滿載時(shí)，航母所受的浮力是多大___________？

⑵ 在某次訓(xùn)練中，兩名飛機(jī)起飛指揮員向殲-15飛行員下達(dá)起飛指令后，30駕殲-15陸續(xù)飛離航母平臺(tái)后，已知每架殲-15的質(zhì)量是20t, 則航母排開(kāi)水的體積減少了多少_______？（海水的密度取1.0×103kg/m3）

⑶ 如果航母總功率全部用來(lái)提供它向前的牽引力，當(dāng)航母以最高航速54km/h航行時(shí)，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(dòng)機(jī)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）

⑷ 若航母儲(chǔ)存燃油質(zhì)量一定時(shí)，它在水中航行時(shí)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(shí)續(xù)航里程。

Answer 1

【答案】 6.75×108N 600m3 107N 1×106kg 大于

【解析】（1）艦滿載時(shí)排水量m排=67500t=6.75×107kg，根據(jù)浮力等于排開(kāi)液體的重：

則浮力F浮=m排g=6.75×107kg×10N/kg=6.75×108N，

（2）殲擊機(jī)從航母甲板上起飛后，此時(shí)減小的浮力即為該飛機(jī)的重力，減小的質(zhì)量等于排開(kāi)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(dòng)機(jī)效率一定時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)，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 (4). 106kg （5） 大于