Question

4．2012年9月25日，我国第一艘航空母舰“辽宁号”正式交接入列，如表是有关“辽宁号”航空母舰的一些技术参数：

排水量	67500t
飞行甲板	300m×70m
发动机的功率	1.5×105kw
吃水	10.5m
航速	60km/h

注：吃水即吃水深度，是指船舶的底部至船体与水面相连处的垂直距离．
请你根据表中数据计算：
（1）航母在海中航行时，舰底受到压强为多大？（ρ_海水=1.03×10³kg/m³，g取10N/kg）
（2）航母在海中航行时受到的浮力有多大？
（3）航母在海中以正常速度航行3h时，发动机所做的功为多大？
（4）舰载机从航母上起飞后，航母受到的浮力如何改变？

Answer 1

分析 （1）根据p=ρgh即可求出该舰舰底所受海水的压强；
（2）根据阿基米德原理和重力计算公式即可求出该舰所受的浮力；
（3）根据W=Pt求出做功的多少；
（4）根据漂浮的物体浮力等于重力判断浮力的变化情况．

解答 解：（1）该舰满载时舰底所受海水的压强：P=ρgh=1.03×10³kg/m³×10N/kg×10.5m=1.0815×10⁵Pa
（2）该舰所受的浮力：F_浮=G_排=m_排g=67500×10³kg×10N/kg=6.75×10⁸N；
（3）发动机所做的功为：W=Pt=1.5×10⁵kw×3h=4.5×10⁵kw•h=4.5×10⁵×3.6×10⁶J=1.62×10¹²J；
（4）舰载机从航母上起飞后，航母的总质量减小，根据F_浮=G知，航母受到的浮力减小．
答：（1）舰底受到压强为1.0815×10⁵Pa；
（2）该舰所受的浮力6.75×10⁸N；
（3）发动机所做的功为1.62×10¹²J；
（4）舰载机从航母上起飞后航母受到的浮力减小．

点评 本题考查了学生对阿基米德原理、液体压强公式、功、功率以及物体的平衡条件的掌握和运用，知道邮轮的排水量是指满载时排开水的质量是本题的关键．