题目内容
10．阅读以下材料，回答下列问题：我国辽宁号航母于2012年9月23日正式交付海军．瓦良格号航母（图1）的满载排水量为67500t，4台蒸汽轮机共提供约1.5×105kW的动力，最大航速30节（1节=1海里/小时）．
（1）蒸汽轮机利用重油（原油提取汽油、柴油后的剩余重质油）做燃料，通过锅炉把水加热成蒸汽，由蒸汽推动蒸汽轮机转动．重油是不可再生（可再生/不可再生）能源；蒸汽轮机工作时将燃料燃烧获得的内能转化为机械能．
（2）若航母以最大航速航行100海里，消耗120t重油；完全燃烧120t重油可产生4.8×1012J的热量，4台蒸汽轮机的效率约为37.5%．（重油的热值q=4×107J/kg，g取10N/kg）
（3）某舰载机在静止的航母上，通过弹射装置获得一定的初速度后，在水平跑道上以6×106W的恒定功率沿直线加速，行驶过程中所受阻力不变，运动的速度v与时间t的关系如图2甲所示，飞机运动过程中受到的阻力是6×104N．舰载机机翼的横截面设计成如图2乙所示的形状，是利用了在气体中流速越大的地方压强越小的原理，为飞机提供升力．为了获得更大的升力，飞机起飞时应让飞机逆风（逆风/顺风）起飞．
分析 （1）能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源；
可以叫一次能源，不能从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源；
蒸汽轮机工作时将燃料燃烧获得的内能转化为机械能．
（2）已知重油的质量与重油的燃烧值，可以求出重油完全燃烧释放的能量，求出航母做的功，然后由效率公式求出蒸汽机的效率．
（3）由功率P=Fv的变形公式F=$\frac{P}{v}$可以求出飞机的牵引力，然后由平衡条件求出飞机受到的阻力；
流体流速越大，流体压强越小．
解答 解：（1）重油不可能在短时间内得到补充，因此重油是不可再生能源，蒸汽轮机工作时将燃料燃烧获得的内能转化为机械能．
（2）完全燃烧120t重油产生的热量：Q=mq=120×103kg×4×107J/kg=4.8×1012J，
航母的航行速度v=30节=30海里/小时，
由v=$\frac{s}{t}$得，航母的航行时间t=$\frac{s}{v}$=$\frac{100海里}{30海里/小时}$=$\frac{10}{3}$h≈3.33h；
蒸汽机做功W=Pt=1.5×108W×$\frac{10}{3}$×3600s=1.8×1012J，
4台蒸汽轮机的效率约η=$\frac{W}{Q}$×100%=$\frac{1.8×1{0}^{12}J}{4.8×1{0}^{12}J}$×100%=37.5%．
（3）由图甲可知，飞机匀速运动的速度v=100m/s，
由P=vF得，飞机的牵引力F=$\frac{P}{v}$=$\frac{6×1{0}^{6}W}{100m/s}$=6×104N，
飞机匀速运动时处于平衡状态，由平衡条件得：
飞机受到的阻力f=F=6×104N；
舰载机机翼的横截面形状，利用了在气体中流速越大的地方压强越小的原理；飞机逆风起飞时飞机的速度不需要加速到很大，飞机就可相对空气有一个较大的相对速度，从而获得足够的升力．
故答案为：（1）不可再生；内；（2）4.8×1012；37.5%；（3）6×104；小；逆风．
点评 本题考查了能源的分类、能量的转化、求航母的航行时间、求油燃烧释放的热量、求蒸汽机的效率、飞机受到的阻力、流体流速与流体压强的关系等问题，考查的内容较多，是一道学科综合题．
口算能手系列答案| A． |  激光通过糖水 | B． |  铅笔“折”断 | C． |  水中倒影 | D． |  手影 |
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