Question

【题目】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）航母的作战优势源于其搭载的舰载机，舰载机在航空母舰上必须短距起飞，舰载机在刚上升过程中动能 ， 势能 ． （填“增大”、“减小”或“不变”）；
（3）该航母满载行驶受到的浮力N（g取10N/kg）．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（填变化情况）．
（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）

Answer 1

【答案】
（1）B
（2）增大；增大
（3）6.75×108；变小；减小
（4）1×107；103
【解析】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；B、飞机起飞时，获得推力的施力物体是空气，该选项说法错误；
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；
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；（2）舰载机离机起飞过程中；①质量不变、速度增大，动能增大；②质量不变、高度增大，重力势能增大．（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，排开海水的体积减小（4）航母最高航速V=54km/h=15m/s航行时，
由P= ，v= 得，
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%，η= 即：
25%= ，
解得重油放出的热量Q=4×1013J；
因为Q=qm，
所以需要完全燃烧重油的质量m= = =1×106kg=103t．
所以答案是：（1）B；（2）增大；增大；（3）6.75×108；变小；减小；（4）1×107；103 ．
【考点精析】根据题目的已知条件，利用浮力大小的计算和功率计算公式的应用的相关知识可以得到问题的答案，需要掌握浮力的公式为：F浮= G排 =ρ液gv排；功率的计算： P = W/tW 表示功，单位是焦（J）. t表示时间 ，单位是秒（s） P表示功率，单位是瓦特（W）1 W= 1 J/s．