Question

【题目】我国第二艘00A航空母舰下水仪式于4月26日上午，在中国船舶重工集团公司大连船厂举行。该航母满载时的排水量达6.4万吨，可搭载40架舰载机，每架舰载机的质量约为20吨。航母的动力源是蒸汽轮机，投入使用后的最大功率可以达到30MW。（海水密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）

（1）为了使舰载机更易于起飞，航母要以一定的速度_____（选填“逆风”或“顺风”）航行。

（2）该航母满载时，受到的浮力是多大____ ？在某次训练中，40架舰载机全部起飞后，该航母浸在海水中的体积变化了多少m3____ ？（计算结果保留一位小数）

（3）若航母以54km/h的速度匀速直线航行时，蒸汽轮机的功率为21MW，航母所受的阻力为多少___N？蒸汽轮机的效率为35％，航行30min，需要消耗燃油多少____kg？（燃油的热值为4.0×107J/kg）

Answer 1

【答案】逆风 800

【解析】

（1）飞机的机翼上方凸起，空气流过上表面流速大压强小，下表面流速小压强大，压强差产生升力，在空气流速越大时，产生的升力越大，所以为了使舰载机更易于起飞，航母要以一定的速度逆风航行。

（2）航母满载时的排水量达6.4万吨，由阿基米德原理知，排开水的重即为浮力：

；

40架舰载机的重为：，

漂浮时浮力等于重力，根据得：

，

即40架舰载机全部起飞后，该航母浸在海水中的体积减少800m3。

（3）根据得，航母受到的牵引力为：

；

匀速直线航行时，牵引力与阻力是一对平衡力，故阻力：。

航行30min，做功为：

，

根据得燃料放出的热量为：

，

再根据得，消耗燃料的质量为：

。