Question

隨著我國(guó)國(guó)力的迅速增強(qiáng)和捍衛(wèi)國(guó)家利益的需要，“瓦良格”航母9月2日涂上舷號(hào)16表示交付在即，“瓦良格”號(hào)的動(dòng)力配置是蒸汽輪機(jī)，該艦的一些參數(shù)如下：

艦長(zhǎng)	302m（全長(zhǎng)）	吃水深度	10.0m（滿載）
艦寬	70.5m	排水量	67000t（滿載）
功率	1472kW	飛行甲板	長(zhǎng)300m、寬70m
機(jī)庫(kù)	長(zhǎng)152m、寬26m、高7m	最大航速	57.6km/h

（1）該艦滿載時(shí)所受重力有

6.7×10⁸

N
（2）若該艦在海上以最大航速勻速前進(jìn)10h，通過(guò)路程是

576

km，牽引力做功

5.2992×10¹⁰

J．
（3）若蒸汽輪機(jī)的效率是36%，蒸汽輪機(jī)獲得的能量由燃燒重油提供，在第（2）中勻速前進(jìn)10h需燃燒重油

3680

 Kg．（重油的熱值是4×10⁷ J/kg）
（4）若該艦在海上以最大航速勻速前進(jìn)，則它受到的阻力是

9.2×10⁴

N．
（5）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(guò)程中動(dòng)能

增大

，勢(shì)能

增大

．（填“增大”、“減小”或“不變”）

Answer 1

分析：（1）知道航母滿載排水量（排開水的質(zhì)量），利用G=mg求得滿載時(shí)所受重力；
（2）已知該艦在海上以最大航速和前進(jìn)時(shí)間，利用s=vt可求得通過(guò)路程，利用W=Pt可求得牽引力做功；
（3）已知發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，可求重油完全燃燒后釋放的能量，根據(jù)公式Q=qm可求消耗重油的質(zhì)量．
（4）知道該艦功率，利用P=Fv求勻速航行時(shí)的動(dòng)力，由于勻速前進(jìn)該艦所受阻力等于動(dòng)力．
（5）重力勢(shì)能大小的影響因素：物體的質(zhì)量、物體的高度．質(zhì)量一定，所處的位置越高，重力勢(shì)能越大．
動(dòng)能大小的影響因素：物體的質(zhì)量、物體的速度．質(zhì)量一定，速度越大，動(dòng)能越大．

解答：解：（1）G_排=m_排g=67000×10³kg×10N/kg=6.7×10⁸N；
（2）∵v=

s

t

，
∴s=vt=57.6km/h×10h=576km，
∵P=

W

t

，
∴牽引力做功W=Pt=1.472×10⁶W×10×3600s=5.2992×10¹⁰J，
（3）重油完全燃燒釋放的能量Q=

W

η

=

5.2992×1010J

36%

=1.472×10¹¹J；
所以燃燒重油的質(zhì)量m=

Q

q

=

1.472×1011J

4×107J/kg

=3680kg．
（4）由表中是可知，該艦在海上以最大航速v=57.6km/h=16m/s，
∵P=Fv，
∴該艦的動(dòng)力：
F=

P

v

=

1.472×106W

16m/s

=9.2×10⁴N，
∵勻速前進(jìn)
∴該艦所受阻力f=F=9.2×10⁴N．
（5）艦載機(jī)離機(jī)起飛過(guò)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．
故答案為：（1）6.7×10⁸；（2）576；5.2992×10¹⁰；（3）3680；（4）9.2×10⁴；（5）增大；增大．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)重力、功率公式的掌握和運(yùn)用，要利用好功率推導(dǎo)公式P=Fv，能從航母參數(shù)表中得出相關(guān)信息是本題的關(guān)鍵．