Question

13．中国第一艘航母--“辽宁舰”已于2012年10月正式服役，其最大吃水深度为10.5m（指最底部到水面的竖直距离），排水量达6.7×10⁴t，舰载机50余架，它将为保护我国领土领海发挥重要的作用．（取ρ_海水=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg）
（1）每次战机从甲板起降前，机组成员要对甲板进行地毯式排查．已知飞行甲板长300m，排查时人的行走速度约为1.5m/s，则船员从船头到船尾进行一次排查需要多长时间？
（2）当“辽宁舰”满载时，所受到的浮力是多少？
（3）当“辽宁舰”以15m/s的速度巡航时，发动机功率为3.3×10⁴kw．此时“辽宁舰”所受发动机的推力是多少？

Answer 1

分析 （1）已知飞行甲板长300m，和排查时人的行走速度，利用公式变形可求得排查需要多长时间；
（2）已知排水量（排水质量），利用阿基米德原理求解浮力；
（3）已知功率和速度，利用功率推导式P=Fv计算推力大小．

解答 解：（1）由v=$\frac{s}{t}$得，船员从船头到船尾进行一次排查需要的时间：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{300m}{1.5m/s}$=200s；
（2）“辽宁舰”始终处于漂浮状态，受到海水的浮力：F_浮=G_排=m_排 g=6.7×10⁴×10³kg×10N∕Kg=6.7×10⁸N；
（3）发动机功率：P=3.3×10⁴kW=3.3×10⁷W，
由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv得，
“辽宁舰”所受发动机的推力：F=$\frac{P}{v}$=$\frac{3.3×1{0}^{7}W}{15m/s}$=2.2×10⁶N．
答：（1）船员从船头到船尾进行一次排查需要200s长时间．
（2）“辽宁舰”满载时，所受到的浮力是6.7×10⁸N；
（3）“辽宁舰”所受发动机的推力为2.2×10⁶N．

点评 本题考查了船员从船头到船尾进行一次排查需要的时间、所受浮力和推力计算，难度不大；熟练应用速度公式的变形公式、漂浮条件、功率公式的变形公式即可正确解题．