Question

【題目】閱讀以下材料，回答下列問題：

如圖所示的“遼寧號”航母的滿載排水量為67500t，4臺蒸汽輪機共提供約1.5×105kW的動力，最大航速30節（1節=1海里/小時）．

（1）蒸汽輪機利用重油（原油提取汽油、柴油后的剩余重質油）做燃料，通過鍋爐把水加熱成蒸汽，由蒸汽推動蒸汽輪機轉動．重油是____________（可再生/不可再生）能源；蒸汽輪機工作時將燃料燃燒獲得的__________能轉化為機械能．

（2）若航母以最大航速航行100海里，消耗120t重油；完全燃燒120t重油可產生________J的熱量，4臺蒸汽輪機的效率約為____________．（重油的熱值q=4×107J/kg，g取10N/kg）

（3）某殲15艦載機獲得一定的初速度后，在水平跑道上以6×106W的恒定功率沿直線加速，行駛過程中所受阻力不變，運動的速度v與時間t的關系如圖甲所示，飛機運動過程中受到的阻力是__________N．艦載機機翼的橫截面設計成如圖乙所示的形狀，是利用了在氣體中流速越大的地方壓強越_______的原理，為飛機提供升力．為了獲得更大的升力，飛機起飛時應讓飛機__________（逆風/順風）起飛．

Answer 1

【答案】 不可再生 內 4.8×1012 37.5% 6×104 小 逆風

【解析】（1）重油不可能在短時間內得到補充，因此重油是不可再生能源，蒸汽輪機工作時將燃料燃燒獲得的內能轉化為機械能．（2）完全燃燒120t重油產生的熱量：Q＝mq＝120×103kg×4×107J/kg＝4.8×1012J，航母的航行速度v＝30節＝30海里/小時，由v＝得，航母的航行時間t＝h≈3.33h；蒸汽機做功W＝Pt＝1.5×108W××3600s＝1.8×1012J，4臺蒸汽輪機的效率約η＝×100%＝×100%＝37.5%．（3）由圖甲可知，飛機勻速運動的速度v＝100m/s，由P＝vF得，飛機的牽引力F＝＝6×104N，飛機勻速運動時處于平衡狀態，由平衡條件得：飛機受到的阻力f＝F＝6×104N；艦載機機翼的橫截面形狀，利用了在氣體中流速越大的地方壓強越小的原理；飛機逆風起飛時飛機的速度不需要加速到很大，飛機就可相對空氣有一個較大的相對速度，從而獲得足夠的升力．