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=1.03×103 kg/m3)求:
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 |
(1)求航母所受的总重力和浮力的大小.
(2)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.
(3)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:航母总重力:
G2=m2g=6×107kg×10N/kg=6×108N,
因为漂浮,
所以航母受到的浮力:
F浮=G2=6×108N;
(2)解:航母在匀速行驶,航母受到的牵引力:
F牵=f=3.6×108N,
牵引力的功率:
P=F牵v=3.6×108N×54× m/s=5.4×109W;
(3)解:一架舰载飞机的重力G1=m1g=5.15×103kg×10N/kg=5.15×104N,
航母受到的浮力F浮1=G总,
当其中一架舰载飞机起飞后航母受到的浮力:
F浮2=G总﹣G1,
浮力减小△F浮=F浮1﹣F浮2=G总﹣(G总﹣G1)=G1=5.15×104N,
所以航母排开海水的体积减少:
△V排= = =5m3.
【解析】(1)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;(2)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;(3)舰载飞机起飞前后,航母始终漂浮,根据漂浮条件分别求出浮力,得出浮力的减小值,再利用阿基米德原理求出排开水的体积的减小值.