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

发布时间:2020-08-05 04:18:34

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,最大舰长304米,舰宽70.5米,满载排水量67500吨.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).(g取10N/kg)
请回答下列问题:
(1)若飞机歼-15的质量为1.8×104kg,每个轮子与飞行甲板的接触面积均为0.02m2,(按三个相同的轮子与飞行甲板接触计算),当飞机歼-15降落在“辽宁舰”甲板上静止时,飞机对甲板的压强多大?
(2)当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,飞机歼-15飞离“辽宁舰”甲板时,则
? A.航母将上浮,所受浮力减少
? B.航母将上浮,所受浮力增大
? C.航母将下沉,所受浮力增大
? D.航母将下沉,所受浮力减少
(3)在一次航母补给训练中,补给舰向航母加注燃料重油的过程中,航母舰底所受海水的压强怎样变化?若补给舰向航母加注燃料重油的体积为6.0×103m3,航母排水量将增加多少?(重油的密度为0.8×103kg/m3,海水的密度取1.0×103kg/m3计算)
(4)航母在执行作战任务时需要其它舰艇护航,组成编队.一般情况下护航形式有两种:前后护航形式和“并排”护航形式,若在较近距离时,请你分析那种护航形式好?说明理由.

网友回答

解:
(1)飞机对甲板的压力:
F=G=mg=1.8×104kg×10N/kg=1.8×105N
S=0.02m2×3=0.06m2
飞机对甲板的压强:
p===3×106Pa;
(2)飞机飞离“辽宁舰”甲板后,航母重力减小、受到的浮力减小,由阿基米德原理可知排开水的体积减小,将上浮一些,故选A;
(3)向航母加注燃料重油的过程中,重力增大、受到的浮力增大,由阿基米德原理可知排开水的体积增大,将下沉一些;船底所处的深度变大,由液体压强公式p=ρgh得出船底受到的压强增大;
∵ρ=,
∴补给舰向航母加注燃料重油的质量:
△m=ρ△V=0.8×103kg/m3×6.0×103m3=4.8×106kg,
航母排水量将增加:
△m排=△m=4.8×106kg;
(4)前后护航好.因为液体中流速越大,压强越小.并排航行,两船间海水流速大,压强小,两船容易相撞.
答:(1)当飞机歼-15降落在“辽宁舰”甲板上静止时,飞机对甲板的压强为3×106Pa;
(2)A;
(3)增大;航母排水量将增加4.8×106kg;
(4)同上.

解析分析:(1)知道飞机的质量,利用G=mg求飞机的重力,对甲板的压力等于飞机的重力,求出受力面积,利用压强定义式求飞机对甲板的压强;
(2)飞机飞离“辽宁舰”甲板前后,航空母舰都漂浮,但飞机飞离“辽宁舰”甲板后,重力减小、受到的浮力减小、排开水的体积减小,将上浮一些;
(3)补给舰向航母加注燃料重油的过程中,航空母舰漂浮,但重力增大、受到的浮力增大、排开水的体积增大,将下沉一些;船底所处的深度变大,由液体压强公式得出船底受到的压强变化;
知道补给舰向航母加注燃料重油的体积,利用m=ρV求补给舰向航母加注燃料重油的质量,可得航母排水量将增加量;
(4)流体流速大的压强小、流速小的地方压强大,据此分析回答.

点评:本题以航母为题考查了相关的物理知识,综合性很强,计算量比较大,具有一定的难度.
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