Question

“辽宁”号是我国第一艘航母，中国人实现了百年梦想．小龙同学在网上找到了该航母的一些参数如下：（g=10N/kg）

舰长	302m（全长）	吃水深度	10.0m（满载）
舰宽	70.5m	排水量	67000吨（满载）
功率	147200KW	飞行甲板	长300m．宽70m
机库	长152m．宽26m．高7m	最大航速	57.6km/h

问：（1）该舰满载时所受浮力有多大？
（2）该舰满载时的舰底所受海水的压强有多大？（ρ_海水=1.1×10³kg/m³）
（3）若该舰在海上以最大航速匀速前进，则它受到的阻力是多大？
（4）航母航行1分钟发动机所做的功多大？

Answer 1

解：（1）m_排=67000t=67000×10³kg，
航母所受浮力：F_浮=G_排=m_排g=67000×10³kg×10N/kg=6.7×10⁸N；
（2）p═ρ_海水gh=1.1×10³kg/m³×10N/kg×10m=1.1×10⁵Pa；
（3）∵P=Fv，
∴该舰以最大航速匀速前进，牵引力：
F===9.2×10⁶N，
∵匀速前进
∴该舰所受阻力f=F=9.2×10⁶N．
（4）发动机所做的功：W=Pt=147200×10³w×60s=8.8×10⁹J．
答：（1）该舰满载时所受浮力为有6.7×10⁸N；
（2）该舰满载时的舰底所受海水的压强为1.1×10⁵Pa；
（3）若该舰在海上以最大航速匀速前进，则它受到的阻力是9.2×10⁶N．
（4）发动机所做的功为8.8×10⁹J．
分析：（1）知道航母满载排水量（排开水的质量），利用阿基米德原理求该舰满载时所受浮力；
（2）知道航母的吃水深度（舰底所处深度），利用液体压强公式求该舰满载时的舰底所受海水的压强；
（3）知道航母功率，利用P=Fv求匀速航行时的动力，由于匀速前进该舰所受阻力等于动力．
（4）知道航母功率和时间，利用W=Pt求发动机所做的功．
点评：本题考查了学生对阿基米德原理、液体压强公式、功率公式的掌握和运用，要利用好功率推导公式P=Fv，能从航母参数表中得出相关信息是本题的关键．