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(2013?长沙)中国第一艘航母--“辽宁舰”已于2012年10月正式服役,其最大吃水深度为10.5m(指最底部到水面的竖直距离),排水量达6.7×104t,舰载机50余架,它将为保护我国领土领海发挥重要的作用.(取ρ海水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)每次战机从甲板起降前,机组成员要对甲板进行地毯式排查.已知飞行甲板长300m,排查时人的行走速度约为1.5m/s,则船员从船头到船尾进行一次排查需要多长时间?
(2)当“辽宁舰”达到最大吃水深度时,其底部受到海水的压强为多大?
(3)当一架质量为20t的舰载机起飞后,航母排开海水的体积减小了多少?
分析:(1)已知飞行甲板长300m,和排查时人的行走速度,利用公式变形可求得排查需要多长时间;
(2)已知最大吃水深度为10.5m,利用p=ρgh求得底部受到海水的压强;
(3)舰载机起飞后,航母的重力减少,受到的浮力减少,减少的浮力等于舰载机的重力,然后由浮力公式的变形公式求出航母排水量的体积减少量.
解答:解:(1)∵v=
s
t

∴船员从船头到船尾进行一次排查需要的时间t=
s
v
=
300m
1.5m/s
=200s;
(2)其底部受到海水的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10.5m=1.05×105Pa;
(3)∵F=G舰载机海水gV
∴排开海水体积减小量:
△V=
G舰载机
ρ海水g
=
20×103kg×10N/kg
1.0×103kg/m3×10N/kg
=20m3
答:(1)则船员从船头到船尾进行一次排查需要200s长时间.
(2)此时航母底部受到海水的压强为1.05×105Pa;
(3)航母排开海水的体积减小了20m3
点评:本题考查了船员从船头到船尾进行一次排查需要的时间、底部受到的压强、舰载机起飞后减小的排水量等问题,难度不大;熟练应用速度公式的变形公式、液体压强公式、浮力公式的变形公式即可正确解题.
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