题目内容
【题目】2012年9月25日上午，中国首艘航空母舰“辽宁”号正式服役，从此中国结束了没有航母的历史.如图甲是辽宁号航空母舰的图片，辽宁号航空母舰以重油(原油提取汽油、柴油后剩余重质油)为燃料，总功率1. 5 × 108 W，舰长304 m，舰宽70.5 m，飞行甲板长300 m、宽70 m，最高航速约54 km/h. 2012年11月23日上午中国独立自主研发的航母舰载飞机歼一15首次成功降落在“辽宁舰”甲板上(如图乙所示).
请回答下列问题:
(1)如果航母总功率全部用来提供它向前的牵引力，当航母以最高航速54 km/h航行时，它产生的牵引力是多少?若在这种状态下匀速航行1 000 km，航母发动机的效率为25%，至少需要燃烧多少千克的重油?(重油的热值为4. 0× 107J/kg)
(2)若航母储存燃油质量一定，它在水中航行时受到的阻力与航速的平方成正比，航母低速匀速行驶还是高速匀速行驶时续航里程大?
【答案】(1) 1×107N 1×106 kg (2)低速匀速行驶时续航里程大
【解析】
（1）v＝54km/h＝54×
m/s＝15m/s，∵P＝Fv，∴牵引力：F＝
＝1×107N；s＝1000km＝1×106m；航母做的有用功（有用能量）：W有用＝Fs＝1×107N×1×106m＝1×1013J，∵η＝
，∴燃料完全燃烧放出的热量（总能量）Q＝
＝4×1013J， ∵Q＝mq，∴至少需要燃烧重油的质量：m＝
＝1×106kg；（2）∵燃油质量、燃油热值、航母发动机效率一定，∴克服阻力的功一定，当航母匀速行驶时，W＝Fs＝fs，可见阻力与航速的平方成正比，∴续航里程与航速的平方成反比，低速行驶时续航里程大．
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