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2012年9月25日,我国第一艘航母“辽宁”号开始服役,使我国海军捍卫国家领海主权的能力有了进一步的提升,飞羽同学在网上查找到了该舰的一些数据如下:
主尺寸长304米、宽70.5米、吃水10.5米(满载)
排水量57000吨(标准)、67500吨(满载)
动力4台蒸汽轮机、147200千瓦
航速57.6km/h
请你解决下面的问题:(ρ海水=1.1×103kg/m3,g=10N/kg,排水量是轮船在满载时排开水的质量)
(1)蒸汽轮机工作室需要燃烧燃油,燃油是______能源(选填“可再生”、“不可再生”);发动机工作时,做功冲程把内能转化为______.
(2)该舰满载时舰底所受到的压强有多大?
(3)该舰满载时所受的浮力有多大?
(4)若该舰以最大航速匀速直线行驶,受到的阻力是多少?

解:(1)燃油是不可能在自然界短时间内得到补充,因此燃油是不可再生能源;发动机工作时,做功冲程把内能转化为机械能;
(2)该舰满载时舰底所受到的压强:
p=ρgh=1.1×103kg/m3×10N/kg×10.5m=1.155×105Pa;
(3)满载时的排水量:
m=67500t=67500×103kg,
该舰满载时所受的浮力:
F=G=mg=67500×103kg×10N/kg=6.75×108N;
(4)该舰最大航速匀速直线行驶时的速度:
v=57.6km/h=16m/s,
∵P=Fv,
∴该舰的动力:
F===9.2×106N,
∵匀速前进,
∴该舰所受阻力f=F=9.2×106N.
答:(1)不可再生;机械能;
(2)该舰满载时舰底所受到的压强为1.155×105Pa;
(3)该舰满载时所受的浮力为6.75×108N;
(4)若该舰以最大航速匀速直线行驶,受到的阻力是9.2×106N.
分析:(1)能在自然界源源不断的获得的是可再生能源;在短时间内不能在自然界获得补充的属于不可再生能源;发动机的做功冲程把内能转化为机械能;
(2)知道航母的吃水深度,利用液体压强公式求该舰满载时的舰底所受海水的压强;
(3)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;
(4)知道航母功率,利用P=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.
点评:本题考查了学生对能源的分类、能量的转化、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.
练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:

(2013?槐荫区二模)2012年9月25日,中国首艘航空母舰“辽宁”号正式交接服役,如图所示是两名佩戴防护耳罩的起飞指挥员用“航母style”动作向舰载机歼-15飞行员下达起飞指令.指挥员佩戴保护耳罩是因为舰载机起飞时所发出声音的(  )

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科目:初中物理 来源: 题型:

(2013?丹阳市一模)2012年9月25日上午,中国首艘“辽宁号”航空母舰正式交接服役,它满载时的排水量为64000t,满载时它所受到的浮力为
6.4×108
6.4×108
N,2012年11月23日上午,中国独立自主研发的航母舰载飞机-歼-15首次成功降落在“舰”甲板上,而后在两名飞机起飞指挥员用“航母style”动作(如图所示)向歼-15飞行员下达起飞指令后飞机飞离航母平台,飞机离开航母后,航母所受的浮力
变小
变小
(填“变大”、“变小”或者“不变”)(ρ海水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)

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科目:初中物理 来源: 题型:

(2013?安庆二模)国防部2012年9月25日宣布,中国首艘航空母舰“辽宁”号正式交接入列.(海水的密度近似为1.0×103kg/m3).求:
(1)在某次军事演习时,航母沿直线以54km/h的最大航速匀速航行,则此时航母受到的阻力为多大?(航母4台蒸汽轮机提供动力的总功率约为9×103kW)
(2)“辽宁舰”满载时排水量67500吨,则此时受到的浮力是多大?
(3)航母搭载的20架舰载机起飞后,海水对航母船底的压强如何变化?简述理由.

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科目:初中物理 来源: 题型:

2012年9月25日上午,中国首艘航空母舰“辽宁”号正式交换服役,从此中国摆脱了没有航空母舰的历史,如图甲是辽宁号航空母舰的图片,辽宁号航空母舰长304米,舰宽70.5米,飞行甲板长300米,宽70米,最高航速约60km/h;由于飞机起飞时相对于空气要有比较大的速度才能顺利起飞,通过飞行甲板大约需要4s时间,所以飞机起飞时是逆风行驶;如图丙所示是两名飞机起飞指挥员佩戴有耳罩的头盔用“航母style”动作向歼-15飞行员下达飞行指令到飞机飞离航母平台,这一过程中飞机加速升空;2012年11月23日上午中国独立自主研发的航母舰载飞机-歼-15首次成功降落在辽宁甲板上,橡胶材质做的起落架的着陆轮胎着地地瞬间产生大量的烟.请根据图文描述写出一条与物理有关的现象,并说出涉及的物理知识.
物理现象:“辽宁号”体积庞大;
物理知识:增大排开水的体积增大浮力;
物理现象:
飞机起飞指挥员佩戴有耳罩的头盔
飞机起飞指挥员佩戴有耳罩的头盔

物理知识:
在人耳处减弱噪声
在人耳处减弱噪声

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科目:初中物理 来源: 题型:

2012年9月25日上午,中国首艘航空母舰“辽宁”号正式交接服役,从此中国摆脱了没有航母的历史.如图甲是辽宁号航空母舰的图片,辽宁号航空母舰舰长304米,舰宽70.5米,飞行甲板长300米、宽70米.最高航速约60km/h.2012年11月23日上午中国独立自主研发的航母舰载飞机-歼-15首次成功降落在“辽宁舰”甲板上(如图乙所示)请解答下列问题:
(1)辽宁号航空母舰上两名飞机起飞指挥员佩戴有耳罩的头盔(如图丙所示),其中耳罩的主要作用是:
减弱噪声
减弱噪声

(2)由于飞机起飞时相对于空气要有比较大的速度才能顺利起飞,所以飞机起飞时是顺风好还逆风好?答:
逆风
逆风
.(选填“顺风”或“逆风”)
(3)从两名飞机起飞指挥员用“航母style”动作(如图丙所示)向歼-15飞行员下达起飞指令到飞机飞离航母平台,这一过程中飞机的υ-t 图象大致是图中的
B
B

(4)舰载飞机在航母平台上起飞时通过300m长的飞行甲板大约需要4s时间,则舰载飞机在这4s时间内的平均速度是多少?(写出计算过程)
(5)若辽宁号航空母舰以54km/h的速度完全穿过一个长为8696m的海峡需要多少时间?(写出计算过程)

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