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物理必考随着前苏联“瓦良格 号航母改建工作的完成.中国海军的第一艘航

2024-01-14 08:35:35信息公告317

随着前苏联“瓦良格”号航母改建工作的完成,中国海军的第一艘航母即将服役.“瓦良格”号航母全长304m,宽70.5m,排水量(满载时排开水的质量)67500t,其动力为蒸汽轮机,推动功率为1.5×105kW,最大航速约为54km/h.请根据这些信息计算:wdt物理好资源网(原物理ok网)

(1)该航母满载时,受到的浮力是多少?排开海水的体积是多少?(海水密度约为1.0×103k/m3,g=10N/kg)wdt物理好资源网(原物理ok网)

(2)若保持1.5×105 kW的推动功率时,刚好能达到最大速度且匀速航行,试计算此时受到的水的阻力是多少?

试题答案

解:(1)该航母满载时,受到的浮力:wdt物理好资源网(原物理ok网)

F=G=mg=67500×1000kg×10N/kg=6.75×108N,wdt物理好资源网(原物理ok网)

排开海水的体积:wdt物理好资源网(原物理ok网)

V===6.75×104m3wdt物理好资源网(原物理ok网)

(2)航母的最大速度:wdt物理好资源网(原物理ok网)

v=54km=m/s=15m/s,wdt物理好资源网(原物理ok网)

此时航母受到的推力:wdt物理好资源网(原物理ok网)

F===107N,wdt物理好资源网(原物理ok网)

∵航母匀速航行,受到的阻力和推力是一对平衡力,wdt物理好资源网(原物理ok网)

∴此时受到的水的阻力为107N.wdt物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)该航母满载时,受到的浮力是6.75ⅹ108,排开海水的体积是6.75×104wdt物理好资源网(原物理ok网)

(2)最大速度匀速航行时,受到水的阻力是1ⅹ107N.wdt物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)航空母舰所受的浮力等于满载时的排开水的重力,根据G=mg求出其大小,再根据阿基米德原理求出航空母舰排开海水的体积;wdt物理好资源网(原物理ok网)

(2)已知推动功率和最大航速,根据P=Fv求出此时航母受到的推力,匀速航行时处于平衡状态,受到的力为平衡力,利用二力平衡条件求出此时受到的水的阻力.wdt物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了学生对阿基米德原理F=GVg、做功公式和二力平衡条件的掌握和运用,关键是对排水量的理解(满载时排开水的质量).wdt物理好资源网(原物理ok网)