Question

我国“辽宁”号航空母舰满载时的排水量m=6.8×10⁷kg，它以54km/h的速度匀速航行，受到的阻力f=1.0×10⁷N，取海水密度ρ=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg，求：
（1）航行2h通过的路程；
（2）航母受到的浮力和排开海水的体积；
（3）航母航行2h推进力做的功．

Answer 1

已知：v=54km/h t=2h m_排=6.8×10⁷kg ρ=1.0×10³kg/m³ g=10N/kg f=1.0×10⁷N
求：（1）s=？（2）F_浮=？V_排=？（3）W=？
解：
（1）∵v=，
∴航母航行2h通过的路程为s=vt=54km/h×2h=108km=1.08×10⁵m；
（2）航母满载时受到的浮力：
F_浮=G_排=m_排g=6.8×10⁷kg×10N/kg=6.8×10⁸N；
∵ρ=
∴航母满载时排开海水的体积：
V_排===6.8×10⁴m³；
（3）推进力做的功：
W=Fs=fs=1.0×10⁷N×1.08×10⁵m=1.08×10¹²J．
答：（1）航母航行2h通过的路程为1.08×10⁵m；
（2）航母满载时受到的浮力为6.8×10⁸N；
航母满载时排开海水的体积为6.8×10⁴m³；
（3）推进力做的功为W=Fs=fs=1.0×10⁷N×1.08×10⁵m=1.08×10¹²J．
分析：（1）已知航母航行的速度和时间，利用公式s=vt得到航行的路程；
（2）已知航母满载时的排水量，利用阿基米德原理得到满载时受到的浮力；已知航母满载时的排水量和海水的密度，利用公式V=得到排开海水的体积；
（3）已知航母匀速航行，所以推进力等于受到的阻力；已知推进力和航行的路程，利用公式W=Fs得到推进力做的功．
点评：此题考查了速度公式的应用、密度公式的应用、阿基米德原理的应用、二力平衡条件的应用和功的计算，都是力学最重要的公式或规律的应用，考查角度前面，综合性较强．