Question

中国第一艘航母——辽宁舰于2012年9月正式服役。该舰长304m、宽70.5m，满载时排水量67500t，最高航速60km/h。已知海水的密度为1.0×10³ kg /m³，g取10N/kg。求：
（1）满载时该舰受到的浮力；
（2）海面下7m处的舰体受到海水的压强；
（3）辽宁舰在执行任务时，以40 km/h的速度匀速航行5h，若航行时的阻力为1.5×10⁷ N ，则这一过程中动力所做的功是多少？

Answer 1

（1）m_排=67500t=6.75×10⁷kg；
F_浮=G_排=m_排g=6.75×10⁷kg×10N/kg=6.75×10⁸N；（2分）
（2）p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×7m=7×10⁴Pa；（2分）
（3）s=vt=40km/h×5h=200km=2×10⁵m（1分）
F_动=F_阻=1.5×10⁷N（1分）
W=Fs=.5×10⁷N×2×10⁵m=3×10¹²J。（2分）

（1）由排水量的概念可知，轮船满载时排开水的质量为67500t，故根据F浮=m排g可计算出所受浮力的大小；
（2）由液体的压强公式可得，深度已知，液体的密度已知，故压强可求；
（3）由于匀速航行，故牵引力等于阻力，而计算功需要知道力和距离，距离可由速度与时间计算得出，故功的大小可求出。