Question

【题目】2012年9月25日上午，中国首艘航空母舰“辽宁”号正式交接服役，从此中国摆脱了没有航母的历史．航母上安装有卫星通讯天线、有源相控阵雷达等设备，配备近防武器系统和各型舰载机，有关参数下表所示．新型固定翼舰载机在“辽宁”号航母训练平台上的着落、起飞试验已取得成功．

辽宁号航空母舰参数
满载排水量/t	67500	总功率/kW	1.5×105
动力提供（燃料）	重油	最高航速km/h	54
最大舰长/m	304	最大舰宽/m	70.5
发动机的效率/%	25	最大舰载机数量/架	30

（1）下列有关航母、舰载飞机的说法不正确的是_______；

A. 飞机静止在航母甲板时，飞机受到的重力与支持力是一对平衡力

B. 飞机起飞时，获得推力的施力物体是发动机
C. 飞机起飞时，是利用力的作用是相互的来获得推力的

D. 飞机降落时，以飞机为参照物，则航母是运动的

（2）航母的作战优势源于其搭载的舰载机，舰载机在航空母舰上必须短距起飞，舰载机在刚上升过程中动能________，势能________．（填“增大”、“减小”或“不变”）；

（3）该航母满载行驶受到的浮力________ N（g取10N/kg）．在某次训练中，指挥员向歼﹣15飞行员下达起飞指令后，挂弹后质量达22t的舰载机从跑道上起飞后，舰底所受海水的压强将________（填变化情况），航母排开海水的体积将________（填变化情况）．

（4）如果航母总功率全部用来提供它向前的牵引力，当航母以最高航速54km/h航行时，它产生的牵引力是________ N，若在这种状态下匀速航行1000km，航母发动机的效率为25%，至少需要燃烧________ t的重油．（重油的热值为4.0×107J/kg）

Answer 1

【答案】B 增大 增大 6.75×108 变小 减小 1×107 103

【解析】

（1）①物体静止或做匀速直线运动时，受到的力平衡力；

②力是物体对物体的作用，物体间力的作用是相互的；

③判断物体运动还是静止的，要选择参照物，选择的参照物不同，得出的结论也可能不同．

（2）动能与质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能与高度和质量有关，质量越大，高度越高，重力势能增大；

（3）知道航母满载时的排水量，利用阿基米德原理求出航母的浮力，挂弹后质量达22t的舰载机从跑道上起飞后，航母上浮，即可判断航母排开液体体积的变化；根据液体压强特点分析舰底受到压强的变化；

（4）知道航母最高航速，利用P=Fv求此时的牵引力；知道行驶的距离，利用W=Fs计算航母做的有用功（有用能量）；根据效率公式求燃料完全燃烧放出的热量（总能量），再利用Q=mq求至少需要燃烧重油的质量；

(1)A．飞机静止在航母甲板时，飞机受到的重力与支持力是一对平衡力，A选项说法正确；

B． 飞机起飞时，获得推力的施力物体是空气，B选项说法错误；

C．飞机起飞时，螺旋桨转动对空气施加向后的推力，由于物体间力的作用是相互的，因此空气同时对飞机施加向前的推力，飞机就起飞了，该选项说法正确；

D．飞机降落时，以飞机为参照物，航母的位置不断发生变化，因此航母是运动的，该选项说法正确；

故选B．

(2)舰载机离机起飞过程中；

①质量不变、速度增大，动能增大；

②质量不变、高度增大，重力势能增大。

(3)航母满载排水量是67500t，因此受到的浮力F浮=G排=m排g=67500×103kg×10N/kg=6.75×108N；舰载机从跑道上起飞后，航母的总重力减小，根据物体漂浮时，浮力等于物体自身的重力，故航母将会上浮一些，舰底所受海水的压强变小，排开海水的体积减小；

(4)航母最高航速V=54km/h=15m/s航行时，由P，v得，PFv，F =1×107N，在这种状态下匀速航行1000km，需要的机械能W=FS=1×107N×1000×103m=1×1013J；航母发动机的效率η=25%,η=即：25%=，解得重油放出的热量Q=4×1013J；因为Q=qm，所以需要完全燃烧重油的质量m =1×106kg=103t.