Question

中国辽宁号航空母舰是中国人民解放军海军的第一艘航空母舰．2012年9月25日，该舰正式加入中国海军序列．标志着中国没有航母的历史从此结束．中国拥有1.8万多公里海岸线和300万平方公里海洋国土．从1840年鸦片战争到1949年中华人民共和国成立，中华民族遭受来自海上的外国侵略达470余次．辽宁号航空母舰的建立标志着中国保家卫国的决心和海洋强国的崛起．

（1）辽宁号航空母舰如图（甲），外形高大威武，是典型的苏式舰艇风格．舰长302米，舰宽35.4米，飞行甲板长70.5米，吃水10.5米，排水量为65000吨．辽宁号航空母舰的满载时排开海水的体积是______m³，所受的浮力是______N．（海水密度取1.0×10³Kg/m³，g取10N/Kg）
（2）飞机从航母上起飞后如图（乙），航母排开水的体积______（填“变大”、“变小”或“不变”）．
（3）如果辽宁号航空母舰从中国黄海驶到南海（航母在行驶过程中的消耗忽略不计），黄海海水密度大于南海，航母所受的浮力F随航母吃水的深度h变化的关系如下图所示，其中正确的是______

（4）航母是一个可以移动的飞机场，航母舰载机的起降是很复杂的、危险性和难度远超过陆地跑道．舰首使用滑跃式起飞甲板，飞机起飞时，要在较短的甲板上达至足够的离舰速度，飞机能起飞的原因是机翼上方的空气流动快，机翼上方受到向下的压强______（填“大”或“小”）；舰艇中部设有4道飞机降落阻拦索及1道应急阻拦网（如图丙），飞机降落时，舰载机上的尾勾在飞机降落时会勾住航空母舰上的拦阻索，阻拦索会把飞机拉住减速，虽然飞机被阻拦索拉住，但由于______，飞机还会往前滑行一段距离，质量越大的飞机滑行距离越远，说明______．

Answer 1

解：（1）航母满载时排开水的质量：m=65000吨=6.5×10⁷kg，
∵航母漂浮，
∴F_浮=G=mg=6.5×10⁷kg×10N/kg=6.5×10⁸N，
由公式F_浮=ρgV_排得，
V_排===6.5×10⁴m³．
（2）飞机从航母上起飞后，航母的总重力减小，所以浮力减小，由公式F_浮=ρgV_排知，航母排开水的体积将变小．
（3）辽宁号航母从黄海驶到南海过程中，其重力不变，所以浮力不变，即浮力的大小不受海水密度的影响，故航母所受的浮力F不随航母吃水的深度h而发生变化．选项B符合题意．
（4）飞机能起飞的原因是机翼上方的空气流动快，机翼上方受到向下的压强小，下方空气流速慢，压强大，从而产生向上的压强差，形成向上的升力；
飞机降落时，虽然阻拦索会把飞机拉住减速，但由于惯性，飞机还会往前滑行一段距离，质量越大的飞机滑行距离越远，说明物体的惯性大小与质量有关，质量越大，惯性越大．
故答案为：（1）6.5×10⁴；6.5×10⁸．
（2）变小；
（3）B；
（4）小；惯性；质量越大，惯性越大．
分析：（1）根据航母的排水量可计算排水的重力，再根据物体漂浮条件可得出浮力的大小，利用阿基米德原理公式的变形，可计算排开海水的体积；
（2）飞机从航母上起飞后，自身重力变小，则浮力变小，根据阿基米德原理可知航母排开水的体积的变化；
（3）根据航母漂浮可知判断其所受的浮力不变，再结合图象进行分析；
（4）根据流体压强与流速的关系来分析飞机获得升力的原因；飞机具有惯性，因此，在降落时仍会向往前滑行一段距离，质量越大的飞机滑行距离越远，是因为惯性的大小与质量有关．
点评：以辽宁号航母为出题背景，考查了阿基米德原理的运用、排水量的理解、漂浮条件的运用、流体压强与流速的关系、惯性的概念等，综合性较强，难度适中．