Question

（2013?北塘区一模）2011年8月10日，中国改装的“瓦良格”号航空母舰出海试航，它的满载排水量（轮船的排水量是指轮船所排开的水的质量）为67500吨，航母上有蒸汽轮机为其提供动力，总功率达到2×10⁵马力（1马力=735W）．g取10N/kg 问：
（1）“瓦良格”号满载时受到的海水的浮力是多大？
（2）若“瓦良格”号试航时以14.7m/s的速度匀速航行，则此时蒸汽轮机为其提供的牵引力是多少N？
（3）若母舰1s钟提供的能量全部用来烧水，可以使多少千克的水升高50℃？（不计能量损失）

Answer 1

分析：（1）满载时船所受的浮力等于满载时排开水的重力．
（2）已知航母动力总功率和航行速度，利用F=

P

v

得到牵引力．
（3）母舰1s钟提供的能量被水吸收，根据公式Q=qm=cm△t可求水的质量．

解答：解：（1）满载时，“瓦良格”受到的浮力：
F_浮=G_排=m_排g=6.75×10⁷kg×10N/kg=6.75×10⁸N．
（2）∵P=

W

t

=

Fs

t

=Fv，
∴航母行驶时的牵引力：F=

P

v

=

2×105×735W

14.7m/s

=10⁷N
（3）母舰1s钟提供的能量Q_放=W=Pt=2×10⁵×735W×1s=1.47×10⁸J，
（2）因为Q_放=Q_吸；则根据Q_吸=cm△t得：
m=

Q吸

c△t

=

1.47×108J

4.2×103J/(kg?℃)×50℃

=7×10²kg．
答：（1）“瓦良格”号满载时受到的海水的浮力是6.75×10⁸N；
（2）此时蒸汽轮机为其提供的牵引力是10⁷N；
（3 ）若母舰1s钟提供的能量全部用来烧水，可以使7×10²kg的水升高50℃．

点评：浸在液体中的物体受到的浮力等于排开的液体受到的重力；在机动车的功率一定时，速度越大，牵引力越小．