Question

2．2012年9月26日我国第一艘航空母舰“辽宁号”交付海军正式使用．已知航空母舰的舰长304米、舰宽70.5米，满载时排水量达67500吨．（g=10N/kg，海水的密度取1.0g/cm³）
（1）满载时航空母舰所受的浮力为多少牛？
（2）满载时航空母舰排开海水的体积多大？
（3）如果舰载机飞离航母，飞往钓鱼岛，那么航空母舰所受的浮力变化是变小（填“变大”，“变小”或“不变”）．

Answer 1

分析 （1）航空母舰的排水量是指满载时排开水的质量，根据阿基米德原理求航空母舰满载时受到的浮力；
（2）根据F_浮=ρ_水gV_排可求得满载时航空母舰排开海水的体积；
（3）知道航母在平静的水面上航行（漂浮），利用漂浮条件确定浮力与总重力的关系；
战机在起飞前是停在航母上的，应将其与航母看成一个整体，再根据漂浮的条件，可判断战机起飞前后浮力的变化情况．

解答 解：（1）满载时受到的浮力：
F_浮=G_排=m_排g=67500×10³kg×10N/kg=6.75×10⁸N；
（2）由F_浮=ρ_水gV_排可得满载时航空母舰排开海水的体积：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{6.75×1{0}^{8}N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=6.75×10⁴m³；
（3）因为航母漂浮，所以它受到的浮力等于总重力；
战机从航母上起飞后，航母的总重力减小，根据漂浮物体的重力等于自身重力，所以浮力将减小．
答：（1）满载时航空母舰所受的浮力为6.75×10⁸N；
（2）满载时航空母舰排开海水的体积为6.75×10⁴m³；
（3）减小．

点评 本题考查了学生对排水量和阿基米德原理的了解和掌握，知道航母满载时排水量就是排开水的质量是本题的关键．