Question

【题目】随着我国经济的不断增长，国防力量也在加强，我国第一艘航空母舰“辽宁号”已正式交接，根据某航母的主要参数值列式计算．（g=10N/kg，ρ海水=1.03×103 kg/m3）求：

主要参数值
航母总质量（包括舰载飞机）	6×107kg
每架舰载飞机的质量	5150kg
每架舰载飞机与甲板的总接触面积	5000cm2
航母正常航行速度	54km/h
航母以正常航行速度行驶时所受阻力	3.6×108N

（1）求航母所受的总重力和浮力的大小．
（2）若航母以正常航行速度匀速从甲地开往乙地，行驶了540km．求此过程中航母牵引力的功率．
（3）若其中一架舰载飞机起飞后，求航母排开海水的体积减少了多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：航母总重力：

G2=m2g=6×107kg×10N/kg=6×108N，

因为漂浮，

所以航母受到的浮力：

F浮=G2=6×108N；

（2）解：航母在匀速行驶，航母受到的牵引力：

F牵=f=3.6×108N，

牵引力的功率：

P=F牵v=3.6×108N×54× m/s=5.4×109W；

（3）解：一架舰载飞机的重力G1=m1g=5.15×103kg×10N/kg=5.15×104N，

航母受到的浮力F浮1=G总，

当其中一架舰载飞机起飞后航母受到的浮力：

F浮2=G总﹣G1，

浮力减小△F浮=F浮1﹣F浮2=G总﹣（G总﹣G1）=G1=5.15×104N，

所以航母排开海水的体积减少：

△V排= = =5m3．

【解析】（1）根据G=mg求出航母所受的总重力，利用物体漂浮的条件求出浮力的大小；（2）航母正常航行速度匀速行驶时，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，根据P=Fv求出牵引力的功率；（3）舰载飞机起飞前后，航母始终漂浮，根据漂浮条件分别求出浮力，得出浮力的减小值，再利用阿基米德原理求出排开水的体积的减小值．