Question

5．2017年4月26日上午，中国第二艘航空母舰在中国船舶重工集团公司大连造船厂举行下水仪式，顿时国内掀起了新一轮的航母热．小志同学在网上找了我某一艘航母一些参数如下：

舰长	302m（全长）	吃水深度	10.0m（满载）
舰宽	70.5m	排水量	67000t（满载）
功率	147200kW	飞行甲板	长 300m、宽 70m
机库	长 152m、宽 26m、高 7m	最大航速	57.6km/h

请你解决下面问题：
（1）该舰满载时所受浮力有多大？
（2）若该舰在海上以最大航速匀速前进，则它受到的阻力是多大？

Answer 1

分析 （1）知道航母满载排水量（排开水的质量），利用阿基米德原理求该舰满载时所受浮力；
（2）知道航母功率，利用P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求匀速航行时的动力，由于匀速前进该舰所受阻力等于动力．

解答 解：（1）m_排=67000t=67000×10³kg，
航母所受浮力：F_浮=G_排=m_排g=67000×10³kg×10N/kg=6.7×10⁸N；
（2）最大航速v_max=57.6km/h=57.6×$\frac{1}{3.6}$m/s=16m/s，
功率P=147200kW=1.472×10⁸W，
由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv可得，
该舰以最大航速匀速前进时牵引力：
F=$\frac{P}{{v}_{max}}$=$\frac{1.472×1{0}^{8}W}{16m/s}$=9.2×10⁶N，
因为航空母舰匀速前进，
所以该舰所受阻力f=F=9.2×10⁶N．
答：（1）该舰满载时所受浮力有6.7×10⁸N；
（2）若该舰在海上以最大航速匀速前进，则它受到的阻力是9.2×10⁶N．

点评 本题考查了学生对阿基米德原理、液体压强公式、功率公式的掌握和运用，要利用好功率推导公式P=Fv，能从航母参数表中得出相关信息是本题的关键．