Question

【題目】2012年9月25日上午，中國首艘航空母艦“遼寧”號(hào)正式交接服役，從此中國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/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】
（1）B
（2）增大；增大
（3）6.75×108；變小；減小
（4）1×107；103
【解析】解：（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平衡力，該選項(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，該選項(xiàng)說法錯(cuò)誤；
C、飛機(jī)起飛時(shí)，螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)對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；（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，重力勢能增大．（3）①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；②艦載機(jī)從跑道上起飛后，航母將會(huì)上浮一些，艦底所受海水的壓強(qiáng)減小，排開海水的體積減小（4）航母最高航速V=54km/h=15m/s航行時(shí)，
由P= ，v= 得，
P= = =Fv，
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)镼=qm，
所以需要完全燃燒重油的質(zhì)量m= = =1×106kg=103t．
所以答案是：（1）B；（2）增大；增大；（3）6.75×108；變小；減小；（4）1×107；103 ．
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件，利用浮力大小的計(jì)算和功率計(jì)算公式的應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)可以得到問題的答案，需要掌握浮力的公式為：F浮= G排 =ρ液gv排；功率的計(jì)算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時(shí)間 ，單位是秒（s） P表示功率，單位是瓦特（W）1 W= 1 J/s．