Question

【题目】随着我国经济的不断增长，国防力量也在加强，我国第一艘航空母舰“辽宁号”已正式交接．根据某航母的主要参数值列式计算：（g=10N/kg，ρ海水=1.03×103kg/m3）

主要参数值
航母总质量（包括舰载飞机）	6×107kg
每架舰载飞机的质量	5150kg
每架舰载飞机与甲板的总接触面积	5000cm2
航母正常航行速度	54km/h
航母以正常航行速度行驶时所受阻力	3.6×108N

求：
（1）求每架舰载飞机对甲板的压强．
（2）求航母所受的总重力和浮力的大小．
（3）若航母以正常航行速度匀速从甲地开往乙地，行驶了540km．求此过程中航母牵引力的功率．
（4）若其中一架舰载飞机起飞后，求航母排开海水的体积减少了多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：舰载飞机对甲板的压力：

F=G1=m1g=5150kg×10N/kg=5.15×104N，

舰载飞机对甲板的压强：

p= = =1.03×105Pa

（2）解：航母总重力：

G2=m2g=6×107kg×10N/kg=6×108N，

由漂浮之，

F浮=G2=6×108N

（3）解：航母在匀速行驶，根据二力平衡可得：

F牵=f=3.6×108N，

牵引力的功率：

P=F牵v=3.6×108N× m/s=5.4×109W

（4）解：舰载飞机起飞前后，航母受到的浮力：

F浮=ρ液gV排，F浮1=G2﹣G1=ρ液gV排1，

根据阿基米德原理可得：

△V=V排﹣V排1= ﹣ = = =5m3

【解析】（1）舰载飞机对甲板的压力和自身的重力相等，根据G=mg求出其大小，再根据压强公式求出受到的压强；（2）根据G=mg求出航母所受的总重力，利用物体漂浮的条件求出浮力的大小；（3）航母正常航行速度匀速行驶时，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，根据P= = =Fv求出牵引力的功率；（4）舰载飞机起飞前后，航母始终漂浮，根据阿基米德原理分别求出排开水的体积，两者之差即为航母排开海水减少的体积．