Question

随着我国国力的迅速增强和捍卫国家利益的需要，“瓦良格”航母9月2日涂上舷号16表示交付在即，“瓦良格”号的动力配置是蒸汽轮机，该舰的一些参数如下：

舰长	302m（全长）	吃水深度	10.0m（满载）
舰宽	70.5m	排水量	67000t（满载）
功率	1472kW	飞行甲板	长300m、宽70m
机库	长152m、宽26m、高7m	最大航速	57.6km/h

（1）该舰满载时所受重力有______N
（2）若该舰在海上以最大航速匀速前进10h，通过路程是______km，牵引力做功______J．
（3）若蒸汽轮机的效率是36%，蒸汽轮机获得的能量由燃烧重油提供，在第（2）中匀速前进10h需燃烧重油______ Kg．（重油的热值是4×10⁷ J/kg）
（4）若该舰在海上以最大航速匀速前进，则它受到的阻力是______N．
（5）航母的作战优势源于其搭载的舰载机，舰载机在航空母舰上必须短距起飞，舰载机在刚上升过程中动能______，势能______．（填“增大”、“减小”或“不变”）

Answer 1

【答案】分析：（1）知道航母满载排水量（排开水的质量），利用G=mg求得满载时所受重力；
（2）已知该舰在海上以最大航速和前进时间，利用s=vt可求得通过路程，利用W=Pt可求得牵引力做功；
（3）已知发动机的效率，可求重油完全燃烧后释放的能量，根据公式Q=qm可求消耗重油的质量．
（4）知道该舰功率，利用P=Fv求匀速航行时的动力，由于匀速前进该舰所受阻力等于动力．
（5）重力势能大小的影响因素：物体的质量、物体的高度．质量一定，所处的位置越高，重力势能越大．
动能大小的影响因素：物体的质量、物体的速度．质量一定，速度越大，动能越大．
解答：解：（1）G_排=m_排g=67000×10³kg×10N/kg=6.7×10⁸N；
（2）∵v=，
∴s=vt=57.6km/h×10h=576km，
∵P=，
∴牵引力做功W=Pt=1.472×10⁶W×10×3600s=5.2992×10¹⁰J，
（3）重油完全燃烧释放的能量Q===1.472×10¹¹J；
所以燃烧重油的质量m===3680kg．
（4）由表中是可知，该舰在海上以最大航速v=57.6km/h=16m/s，
∵P=Fv，
∴该舰的动力：
F===9.2×10⁴N，
∵匀速前进
∴该舰所受阻力f=F=9.2×10⁴N．
（5）舰载机离机起飞过程中，
①质量不变、速度增大，动能增大；
②质量不变、高度增大，重力势能增大．
故答案为：（1）6.7×10⁸；（2）576；5.2992×10¹⁰；（3）3680；（4）9.2×10⁴；（5）增大；增大．
点评：本题考查了学生对重力、功率公式的掌握和运用，要利用好功率推导公式P=Fv，能从航母参数表中得出相关信息是本题的关键．