精英家教网 > 初中物理 > 题目详情

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，辽宁号航空母舰以重油（原油提取汽油、柴油后剩余重质油）为燃料，总功率1.5×10⁸W，最大舰长304米，舰宽70.5米，飞行甲板长300米、宽70米，最高航速约54km/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）．

请回答下列问题：
（1）在某次训练中，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后，30架歼-15陆续飞离航母平台后，航母排开水的体积减少了600m³，每架歼-15的质量约为多少？（海水密度取1.0×10³kg/m³）
（2）如果航母总功率全部用来提供它向前的牵引力，当航母以最高航速54km/h航行时，它产生的牵引力是多少？若在这种状态下匀速航行1000km，航母发动机的效率为25%，至少需要燃烧多少千克的重油？（重油的热值为4.0×10⁷J/kg）
（3）若航母储存燃油质量一定，它在水中航行时受到的阻力与航速的平方成正比，航母低速匀速行驶还是高速匀速行驶时续航里程（连续航行的最大距离）大？

解：
（1）30架歼-15陆续飞离航母平台后，浮力减小量：
△F_浮=△G=ρ_水△V_排g=1×10³kg/m³×600m³×10N/kg=6×10⁶N，
减小的质量，即30架歼-15的质量：
△m= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =6×10⁵kg，
每架歼-15的质量：
m= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =2×10⁴kg；
（2）v=54km/h=54× $\text{[math]}$ m/s=15m/s，
∵P=Fv，
∴牵引力：
F= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =1×10⁷N；
s=1000km=1×10⁶m
航母做的有用功（有用能量）：
W_有用=Fs=1×10⁷N×1×10⁶m=1×10¹³J
∵η= $\text{[math]}$ ，
∴燃料完全燃烧放出的热量（总能量）
Q= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =4×10¹³J，
∵Q=mq，
∴至少需要燃烧重油的质量：
m= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =1×10⁶kg；
（3）∵燃油质量、燃油热值、航母发动机效率一定，
∴克服阻力的功一定，
当航母匀速行驶时，W=Fs=fs，可见阻力与航速的平方成正比，
∴续航里程与航速的平方成反比，低速行驶时续航里程大．
答：（1）每架歼-15的质量约为2×10⁴kg；
（2）当航母以最高航速54km/h航行时，它产生的牵引力是1×10⁷N；至少需要燃烧1×10⁶kg的重油；
（3）低速行驶时续航里程大．
分析：（1）知道航母排开水的体积减少值，利用阿基米德原理求减少的浮力，浮力减少量等于航母的质量减少量，据此求出每架歼-15的质量；
（2）知道航母最高航速，利用P=Fv求此时的牵引力；知道行驶的距离，利用W=Fs计算航母做的有用功（有用能量）；根据效率公式求燃料完全燃烧放出的热量（总能量），再利用Q=mq求至少需要燃烧重油的质量；
（3）燃油质量、燃油热值、航母发动机效率一定，克服阻力的功一定，当航母匀速行驶时，W=Fs=fs，可见阻力与航速的平方成正比，所以续航里程与航速的平方成反比，低速行驶时续航里程大．
点评：本题为力学和热学综合题，考查了学生对重力公式、功的公式、功率公式、效率公式、燃料完全燃烧放热公式、阿基米德原理的掌握和运用，知识点多、综合性强，属于难题！

练习册系列答案

课课练与单元测试系列答案

世纪金榜小博士单元期末一卷通系列答案

单元测试AB卷台海出版社系列答案

黄冈新思维培优考王单元加期末卷系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

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（　　）

A．响度很大，佩戴保护耳罩在声音的产生处减弱了噪声

B．音调很高，佩戴保护耳罩在声音的产生处减弱了噪声

C．响度很大，佩戴保护耳罩在声音的接收处减弱了噪声

D．音调很高，佩戴保护耳罩在声音的接收处减弱了噪声

查看答案和解析>>

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

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

（填“变大”、“变小”或者“不变”）（ρ_海水=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg）

查看答案和解析>>

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．

查看答案和解析>>

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

；
物理知识：

在人耳处减弱噪声

．

查看答案和解析>>

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

．
（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

．（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

（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）

查看答案和解析>>

同步练习册答案

练习册

高中

初中

小学