题目内容
【题目】随着我国经济的不断增长,国防力量也在加强,我国第一艘航空母舰“辽宁号”已正式交接.根据某航母的主要参数值列式计算:(g=10N/kg,ρ海水=1.03×103kg/m3)
主要参数值 | |
航母总质量(包括舰载飞机) | 6×107kg |
每架舰载飞机的质量 | 5150kg |
每架舰载飞机与甲板的总接触面积 | 5000cm2 |
航母正常航行速度 | 54km/h |
航母以正常航行速度行驶时所受阻力 | 3.6×108N |
求:
(1)求每架舰载飞机对甲板的压强.
(2)求航母所受的总重力和浮力的大小.
(3)若航母以正常航行速度匀速从甲地开往乙地,行驶了540km.求此过程中航母牵引力的功率.
(4)若其中一架舰载飞机起飞后,求航母排开海水的体积减少了多少?
【答案】
(1)解:舰载飞机对甲板的压力:
F=G1=m1g=5150kg×10N/kg=5.15×104N,
舰载飞机对甲板的压强:
p= = =1.03×105Pa
(2)解:航母总重力:
G2=m2g=6×107kg×10N/kg=6×108N,
由漂浮之,
F浮=G2=6×108N
(3)解:航母在匀速行驶,根据二力平衡可得:
F牵=f=3.6×108N,
牵引力的功率:
P=F牵v=3.6×108N× m/s=5.4×109W
(4)解:舰载飞机起飞前后,航母受到的浮力:
F浮=ρ液gV排,F浮1=G2﹣G1=ρ液gV排1,
根据阿基米德原理可得:
△V=V排﹣V排1= ﹣ = = =5m3
【解析】(1)舰载飞机对甲板的压力和自身的重力相等,根据G=mg求出其大小,再根据压强公式求出受到的压强;(2)根据G=mg求出航母所受的总重力,利用物体漂浮的条件求出浮力的大小;(3)航母正常航行速度匀速行驶时,受到的阻力和牵引力是一对平衡力,根据P= = =Fv求出牵引力的功率;(4)舰载飞机起飞前后,航母始终漂浮,根据阿基米德原理分别求出排开水的体积,两者之差即为航母排开海水减少的体积.