Question

2．如图所示2012年9月正式交付中国人民解放军的”辽宁“号航空母舰，简称“辽宁舰”，是中国人民解放军第一艘可以搭载固定翼飞机的航空母舰．飞行甲板长300米，舰宽70.5米，航母吃水深度10.5米，标准排水量57000吨，满载排水量67500吨．根据以上数据，求：
（1）满载时该舰所受浮力为多少牛？
（2）舰底所受海水的压强多大？
（3）若飞机领航员2分钟之内飞行甲板从舰头走到舰尾，速度至少为多大？
（取ρ_海水=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）根据阿基米德原理，船满载时受到的浮力等于其排开水的重力；
（2）吃水深度是指满载时浸入水中的深度，根据公式p=ρ_液gh便可计算得出；
（3）根据v=$\frac{s}{t}$计算出速度的值；

解答 解：（1）由题意知：
F_浮=G_排=m_排g=67500×10³kg×10N/kg=6.75×10⁸N；
（2）当航母满载时，达到最大吃水深度，此时航母底部受到海水的压强：
p=ρ_海水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×10.5m=1.05×10⁵Pa；
（3）从舰头走到舰尾速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{300m}{2×60s}$=2.5m/s．
答：（1）满载时该舰所受浮力为6.75×10⁸N；
（2）舰底所受海水的压强1.05×10⁵Pa；
（3）若飞机领航员2分钟之内飞行甲板从舰头走到舰尾，速度至少为2.5m/s．

点评 本题考查了液体压强公式、漂浮时浮力与重力的关系即速度的计算，要注意单位的换算．