题目内容
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）航母上的雷达发现敌方的军事目标，是利用了______（选填“电磁波”或“超声波”）．
（3）该航母满载行驶受到的浮力______N．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减小______m3（ρ海水=1.1×103kg/m3，g取10N/kg）．
（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）
（5）若航母储存燃油的质量一定，它在水中航行时受到的阻力与航速的平方成正比，航母______（选填“低速”或“高速”）匀速行驶时续航里程（连续航行的最大距离）大，因为______．
解：（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，该选项说法正确，不符合题意；
B、飞机起飞时，获得推力的施力物体是空气，该选项说法不正确，符合题意；
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，不符合题意；
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，不符合题意；
（2）航母上的雷达发现敌方的军事目标，是利用了电磁波传递信息的；
（3）①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；
②舰载机从跑道上起飞后，航母将会上浮一些，舰底所受海水的压强减小；
③航母排开海水的体积V排=
=
=20m3；
（4）航母最高航速V=54km/h=15m/s航行时，
∵P=FV
∴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%，因此需要重油放出的热量Q=
=
=4×1013J；
∵Q=qm
∴需要完全燃烧重油的质量m=
=
=1×106kg=103t．
（5）∵燃油质量、燃油热值、航母发动机效率一定，
∴克服阻力的功一定，
当航母匀速行驶时，W=Fs=fs，可见阻力与航速的平方成正比，
∴续航里程与航速的平方成反比，低速行驶时续航里程大．
故答案为：（1）B；
（2）电磁波；
（3）6.75×108；变小；20；
（4）1×107；103；
（5）低速行驶时续航里程大；因为燃油质量、燃油热值、航母发动机效率一定，所以克服阻力的功一定，根据W=FS，航母匀速行驶时，W=fS（二力平衡条件，F=f）．阻力与航速的平方成正比，所以，续航里程与航速的平方成反比（W=fS=kv2s），低速行驶时续航里程大．
分析：（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）电磁波能够传递信息，并且能在真空中传播；
（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，根据液体压强特点分析舰底受到压强的变化；起飞的舰载机的质量就是减少的排开海水的质量，根据密度计算公式求出减小的排开海水的体积；
（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；
（5）燃油质量、燃油热值、航母发动机效率一定，克服阻力的功一定，当航母匀速行驶时，W=Fs=fs，可见阻力与航速的平方成正比，所以续航里程与航速的平方成反比，低速行驶时续航里程大．
点评：本题以航母为题考查了相关的物理知识，综合性很强，计算量比较大，具有一定的难度．
B、飞机起飞时，获得推力的施力物体是空气，该选项说法不正确，符合题意；
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，不符合题意；
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，不符合题意；
（2）航母上的雷达发现敌方的军事目标，是利用了电磁波传递信息的；
（3）①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；
②舰载机从跑道上起飞后，航母将会上浮一些，舰底所受海水的压强减小；
③航母排开海水的体积V排=
==20m3；（4）航母最高航速V=54km/h=15m/s航行时，
∵P=FV
∴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%，因此需要重油放出的热量Q=
==4×1013J；∵Q=qm
∴需要完全燃烧重油的质量m=
==1×106kg=103t．（5）∵燃油质量、燃油热值、航母发动机效率一定，
∴克服阻力的功一定，
当航母匀速行驶时，W=Fs=fs，可见阻力与航速的平方成正比，
∴续航里程与航速的平方成反比，低速行驶时续航里程大．
故答案为：（1）B；
（2）电磁波；
（3）6.75×108；变小；20；
（4）1×107；103；
（5）低速行驶时续航里程大；因为燃油质量、燃油热值、航母发动机效率一定，所以克服阻力的功一定，根据W=FS，航母匀速行驶时，W=fS（二力平衡条件，F=f）．阻力与航速的平方成正比，所以，续航里程与航速的平方成反比（W=fS=kv2s），低速行驶时续航里程大．
分析：（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）电磁波能够传递信息，并且能在真空中传播；
（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，根据液体压强特点分析舰底受到压强的变化；起飞的舰载机的质量就是减少的排开海水的质量，根据密度计算公式求出减小的排开海水的体积；
（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；
（5）燃油质量、燃油热值、航母发动机效率一定，克服阻力的功一定，当航母匀速行驶时，W=Fs=fs，可见阻力与航速的平方成正比，所以续航里程与航速的平方成反比，低速行驶时续航里程大．
点评：本题以航母为题考查了相关的物理知识，综合性很强，计算量比较大，具有一定的难度．
练习册系列答案
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