Question

【題目】我國第二艘00A航空母艦下水儀式于4月26日上午，在中國船舶重工集團公司大連船廠舉行。該航母滿載時的排水量達6.4萬噸，可搭載40架艦載機，每架艦載機的質量約為20噸。航母的動力源是蒸汽輪機，投入使用后的最大功率可以達到30MW。（海水密度為1.0×103kg/m3，g取10N/kg）

（1）為了使艦載機更易于起飛，航母要以一定的速度_____（選填“逆風”或“順風”）航行。

（2）該航母滿載時，受到的浮力是多大____ ？在某次訓練中，40架艦載機全部起飛后，該航母浸在海水中的體積變化了多少m3____ ？（計算結果保留一位小數）

（3）若航母以54km/h的速度勻速直線航行時，蒸汽輪機的功率為21MW，航母所受的阻力為多少___N？蒸汽輪機的效率為35％，航行30min，需要消耗燃油多少____kg？（燃油的熱值為4.0×107J/kg）

Answer 1

【答案】逆風 800

【解析】

（1）飛機的機翼上方凸起，空氣流過上表面流速大壓強小，下表面流速小壓強大，壓強差產生升力，在空氣流速越大時，產生的升力越大，所以為了使艦載機更易于起飛，航母要以一定的速度逆風航行。

（2）航母滿載時的排水量達6.4萬噸，由阿基米德原理知，排開水的重即為浮力：

；

40架艦載機的重為：，

漂浮時浮力等于重力，根據得：

，

即40架艦載機全部起飛后，該航母浸在海水中的體積減少800m3。

（3）根據得，航母受到的牽引力為：

；

勻速直線航行時，牽引力與阻力是一對平衡力，故阻力：。

航行30min，做功為：

，

根據得燃料放出的熱量為：

，

再根據得，消耗燃料的質量為：

。