Question

【題目】2012年9月25日上午，中國(guó)首艘航空母艦“遼寧”號(hào)正式交接服役，從此中國(guó)擺脫了沒有航母的歷史．航母上安裝有衛(wèi)星通訊天線、有源相控陣?yán)走_(dá)等設(shè)備，配備近防武器系統(tǒng)和各型艦載機(jī)，有關(guān)參數(shù)下表所示．新型固定翼艦載機(jī)在“遼寧”號(hào)航母訓(xùn)練平臺(tái)上的著落、起飛試驗(yàn)已取得成功．

遼寧號(hào)航空母艦參數(shù)
滿載排水量/t	67500	總功率/kW	1.5×105
動(dòng)力提供（燃料）	重油	最高航速km/h	54
最大艦長(zhǎng)/m	304	最大艦寬/m	70.5
發(fā)動(dòng)機(jī)的效率/%	25	最大艦載機(jī)數(shù)量/架	30

（1）下列有關(guān)航母、艦載飛機(jī)的說法不正確的是_______；

A. 飛機(jī)靜止在航母甲板時(shí)，飛機(jī)受到的重力與支持力是一對(duì)平衡力

B. 飛機(jī)起飛時(shí)，獲得推力的施力物體是發(fā)動(dòng)機(jī)
C. 飛機(jī)起飛時(shí)，是利用力的作用是相互的來獲得推力的

D. 飛機(jī)降落時(shí)，以飛機(jī)為參照物，則航母是運(yùn)動(dòng)的

（2）航母的作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)源于其搭載的艦載機(jī)，艦載機(jī)在航空母艦上必須短距起飛，艦載機(jī)在剛上升過程中動(dòng)能________，勢(shì)能________．（填“增大”、“減小”或“不變”）；

（3）該航母滿載行駛受到的浮力________ N（g取10N/kg）．在某次訓(xùn)練中，指揮員向殲﹣15飛行員下達(dá)起飛指令后，掛彈后質(zhì)量達(dá)22t的艦載機(jī)從跑道上起飛后，艦底所受海水的壓強(qiáng)將________（填變化情況），航母排開海水的體積將________（填變化情況）．

（4）如果航母總功率全部用來提供它向前的牽引力，當(dāng)航母以最高航速54km/h航行時(shí)，它產(chǎn)生的牽引力是________ N，若在這種狀態(tài)下勻速航行1000km，航母發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為25%，至少需要燃燒________ t的重油．（重油的熱值為4.0×107J/kg）

Answer 1

【答案】B 增大 增大 6.75×108 變小 減小 1×107 103

【解析】

（1）①物體靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的力平衡力；

②力是物體對(duì)物體的作用，物體間力的作用是相互的；

③判斷物體運(yùn)動(dòng)還是靜止的，要選擇參照物，選擇的參照物不同，得出的結(jié)論也可能不同．

（2）動(dòng)能與質(zhì)量和速度有關(guān)，質(zhì)量越大，速度越大，動(dòng)能越大；重力勢(shì)能與高度和質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，高度越高，重力勢(shì)能增大；

（3）知道航母滿載時(shí)的排水量，利用阿基米德原理求出航母的浮力，掛彈后質(zhì)量達(dá)22t的艦載機(jī)從跑道上起飛后，航母上浮，即可判斷航母排開液體體積的變化；根據(jù)液體壓強(qiáng)特點(diǎn)分析艦底受到壓強(qiáng)的變化；

（4）知道航母最高航速，利用P=Fv求此時(shí)的牽引力；知道行駛的距離，利用W=Fs計(jì)算航母做的有用功（有用能量）；根據(jù)效率公式求燃料完全燃燒放出的熱量（總能量），再利用Q=mq求至少需要燃燒重油的質(zhì)量；

(1)A．飛機(jī)靜止在航母甲板時(shí)，飛機(jī)受到的重力與支持力是一對(duì)平衡力，A選項(xiàng)說法正確；

B． 飛機(jī)起飛時(shí)，獲得推力的施力物體是空氣，B選項(xiàng)說法錯(cuò)誤；

C．飛機(jī)起飛時(shí)，螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)空氣施加向后的推力，由于物體間力的作用是相互的，因此空氣同時(shí)對(duì)飛機(jī)施加向前的推力，飛機(jī)就起飛了，該選項(xiàng)說法正確；

D．飛機(jī)降落時(shí)，以飛機(jī)為參照物，航母的位置不斷發(fā)生變化，因此航母是運(yùn)動(dòng)的，該選項(xiàng)說法正確；

故選B．

(2)艦載機(jī)離機(jī)起飛過程中；

①質(zhì)量不變、速度增大，動(dòng)能增大；

②質(zhì)量不變、高度增大，重力勢(shì)能增大。

(3)航母滿載排水量是67500t，因此受到的浮力F浮=G排=m排g=67500×103kg×10N/kg=6.75×108N；艦載機(jī)從跑道上起飛后，航母的總重力減小，根據(jù)物體漂浮時(shí)，浮力等于物體自身的重力，故航母將會(huì)上浮一些，艦底所受海水的壓強(qiáng)變小，排開海水的體積減�。�

(4)航母最高航速V=54km/h=15m/s航行時(shí)，由P，v得，PFv，F =1×107N，在這種狀態(tài)下勻速航行1000km，需要的機(jī)械能W=FS=1×107N×1000×103m=1×1013J；航母發(fā)動(dòng)機(jī)的效率η=25%,η=即：25%=，解得重油放出的熱量Q=4×1013J；因?yàn)?/span>Q=qm，所以需要完全燃燒重油的質(zhì)量m =1×106kg=103t.