Question

“遼寧”號是我國第一艘航母，中國人實現了百年夢想．小龍同學在網上找到了該航母的一些參數如下：（g=10N/kg）

艦長	302m（全長）	吃水深度	10.0m（滿載）
艦寬	70.5m	排水量	67000噸（滿載）
功率	147200KW	飛行甲板	長300m．寬70m
機庫	長152m．寬26m．高7m	最大航速	57.6km/h

問：（1）該艦滿載時所受浮力有多大？
（2）該艦滿載時的艦底所受海水的壓強有多大？（ρ_海水=1.1×10³kg/m³）
（3）若該艦在海上以最大航速勻速前進，則它受到的阻力是多大？
（4）航母航行1分鐘發動機所做的功多大？

Answer 1

分析：（1）知道航母滿載排水量（排開水的質量），利用阿基米德原理求該艦滿載時所受浮力；
（2）知道航母的吃水深度（艦底所處深度），利用液體壓強公式求該艦滿載時的艦底所受海水的壓強；
（3）知道航母功率，利用P=Fv求勻速航行時的動力，由于勻速前進該艦所受阻力等于動力．
（4）知道航母功率和時間，利用W=Pt求發動機所做的功．

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）p═ρ_海水gh=1.1×10³kg/m³×10N/kg×10m=1.1×10⁵Pa；
（3）∵P=Fv，
∴該艦以最大航速勻速前進，牽引力：
F=

P

vmax

=

147200×103W×3600S

57.6×103m

=9.2×10⁶N，
∵勻速前進
∴該艦所受阻力f=F=9.2×10⁶N．
（4）發動機所做的功：W=Pt=147200×10³w×60s=8.8×10⁹J．
答：（1）該艦滿載時所受浮力為有6.7×10⁸N；
（2）該艦滿載時的艦底所受海水的壓強為1.1×10⁵Pa；
（3）若該艦在海上以最大航速勻速前進，則它受到的阻力是9.2×10⁶N．
（4）發動機所做的功為8.8×10⁹J．

點評：本題考查了學生對阿基米德原理、液體壓強公式、功率公式的掌握和運用，要利用好功率推導公式P=Fv，能從航母參數表中得出相關信息是本題的關鍵．