题目内容
（2013?呼和浩特）2012年9月25号“辽宁号”航空母舰正式交付使用，该航空母舰长304米，宽70.5米，最高航速32节，标准排水量5.7万吨，满载排水量6.75万吨，安装四台蒸气轮发动机驱动，总计20万马力．以20节航行，续航能力可达12000海里（1海里=1852米；1马力=735瓦特；1节=1海里/小时）．求：
（1）满载时航空母舰受到的重力；
（2）航母以20节速度航行，最长行驶时间；
（3）航母以最高速度航行时，动力多大；
（4）航母以20节速度和航母以30节速度航行，行驶相同距离消耗能量多的是
（1）满载时航空母舰受到的重力；
（2）航母以20节速度航行，最长行驶时间；
（3）航母以最高速度航行时，动力多大；
（4）航母以20节速度和航母以30节速度航行，行驶相同距离消耗能量多的是
以30节航行
以30节航行
（选填“以20节航行”、“以30节航行”或“一样多”）．分析：（1）已知航母的满载排水量，利用阿基米德原理可以得到航母满载时受到的浮力；漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力；
（2）已知航母续航路程和航速，利用公式t=
得到最长行驶时间；
（3）已知航母总功率和最大航速，利用公式F=
得到航行动力；
（4）航母行驶过程中消耗能量的多少决定于做功的多少．
（2）已知航母续航路程和航速，利用公式t=
| s |
| v |
（3）已知航母总功率和最大航速，利用公式F=
| P |
| v |
（4）航母行驶过程中消耗能量的多少决定于做功的多少．
解答：已知：m排=67500t=6.75×107kg g=9.8N/kg v1=20节=20海里/h s=12000海里 v2=32节=32海里/h≈16.46m/s P=2×105马力=1.47×108W
求：（1）G=？（2）t=？
解：
（1）满载时航空母舰受到的重力为G=F浮=m排g=6.75×107kg×9.8N/kg=6.615×108N；
（2）∵v=
，
∴航母最长续航时间为t=
=
=600h；
（3）∵P=
=
=Fv，
∴航母的航行动力为F=
=
≈8.9×107N；
（4）航母匀速航行过程中，随着速度的增大，受到的阻力增大，所以动力增大，航行的距离又相同，所以由公式W=Fs知，动力做的功增大，消耗的能量增大．
答：（1）满载时航空母舰受到的重力为6.615×108N；
（2）航母最长续航时间为600h；
（3）航母的航行动力为8.9×107N；
（4）航母以20节速度和航母以30节速度航行，行驶相同距离消耗能量以30节航行．
求：（1）G=？（2）t=？
解：
（1）满载时航空母舰受到的重力为G=F浮=m排g=6.75×107kg×9.8N/kg=6.615×108N；
（2）∵v=
| s |
| t |
∴航母最长续航时间为t=
| s |
| v1 |
| 12000海里 |
| 20海里/h |
（3）∵P=
| W |
| t |
| Fs |
| t |
∴航母的航行动力为F=
| P |
| v2 |
| 1.47×108W |
| 16.46m/s |
（4）航母匀速航行过程中，随着速度的增大，受到的阻力增大，所以动力增大，航行的距离又相同，所以由公式W=Fs知，动力做的功增大，消耗的能量增大．
答：（1）满载时航空母舰受到的重力为6.615×108N；
（2）航母最长续航时间为600h；
（3）航母的航行动力为8.9×107N；
（4）航母以20节速度和航母以30节速度航行，行驶相同距离消耗能量以30节航行．
点评：此题以举世关注的“辽宁号”航母为素材设计题目，既考查了我们对力学重要的公式或规律的掌握情况，也增加了我们的民族自豪感，渗透了德育教育，是一道好题．
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