Question

【題目】隨著我國經(jīng)濟的不斷增長，國防力量也在加強，我國第一艘航空母艦“遼寧號”已正式交接，根據(jù)某航母的主要參數(shù)值列式計算．（g=10N/kg，ρ海水=1.03×103 kg/m3）求：

主要參數(shù)值
航母總質(zhì)量（包括艦載飛機）	6×107kg
每架艦載飛機的質(zhì)量	5150kg
每架艦載飛機與甲板的總接觸面積	5000cm2
航母正常航行速度	54km/h
航母以正常航行速度行駛時所受阻力	3.6×108N

（1）求航母所受的總重力和浮力的大小．
（2）若航母以正常航行速度勻速從甲地開往乙地，行駛了540km．求此過程中航母牽引力的功率．
（3）若其中一架艦載飛機起飛后，求航母排開海水的體積減少了多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：航母總重力：

G2=m2g=6×107kg×10N/kg=6×108N，

因為漂浮，

所以航母受到的浮力：

F浮=G2=6×108N；

（2）解：航母在勻速行駛，航母受到的牽引力：

F牽=f=3.6×108N，

牽引力的功率：

P=F牽v=3.6×108N×54× m/s=5.4×109W；

（3）解：一架艦載飛機的重力G1=m1g=5.15×103kg×10N/kg=5.15×104N，

航母受到的浮力F浮1=G總，

當其中一架艦載飛機起飛后航母受到的浮力：

F浮2=G總﹣G1，

浮力減小△F浮=F浮1﹣F浮2=G總﹣（G總﹣G1）=G1=5.15×104N，

所以航母排開海水的體積減少：

△V排= = =5m3．

【解析】（1）根據(jù)G=mg求出航母所受的總重力，利用物體漂浮的條件求出浮力的大小；（2）航母正常航行速度勻速行駛時，受到的阻力和牽引力是一對平衡力，根據(jù)P=Fv求出牽引力的功率；（3）艦載飛機起飛前后，航母始終漂浮，根據(jù)漂浮條件分別求出浮力，得出浮力的減小值，再利用阿基米德原理求出排開水的體積的減小值．