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航空母舰作为海洋远程作战的现代大型舰船,备受各国海军青睐.我国有能力建造现代航母,我国准备设计建造一艘航母,请你解答下列问题:(1)一艘排水量为8×104吨的航母在海面上航行
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航空母舰作为海洋远程作战的现代大型舰船,备受各国海军青睐.我国有能力建造现代航母,我国准备设计建造一艘航母,请你解答下列问题:
(1)一艘排水量为8×104吨的航母在海面上航行受到的浮力是多少?航母上50架20吨舰载飞机全部起飞后,航母会上浮一些,它排开海水的体积会减少多少?
(2)航母的总功率相当5万辆功率为60kW的小汽车的功率之和,若航母以45km/h的速度匀速航行,航母受到水的平均阻力是多大?
(3)一艘核动力航母在海上航行25年不用加油,请问它会利用什么作燃料?它的核心装置是什么?使用这种燃料有何优点?
(1)一艘排水量为8×104吨的航母在海面上航行受到的浮力是多少?航母上50架20吨舰载飞机全部起飞后,航母会上浮一些,它排开海水的体积会减少多少?
(2)航母的总功率相当5万辆功率为60kW的小汽车的功率之和,若航母以45km/h的速度匀速航行,航母受到水的平均阻力是多大?
(3)一艘核动力航母在海上航行25年不用加油,请问它会利用什么作燃料?它的核心装置是什么?使用这种燃料有何优点?
▼优质解答
答案和解析
(1)①排水量为8×104吨的航母在海面上航行受到的浮力等于排开的海水的重力,即F浮=G排=m排g=8×104×103kg×9.8N/kg=7.84×108N;
②航母上50架20吨舰载飞机全部起飞后,航母会上浮一些,受到的浮力减小,减小的浮力等于航母上飞机的总重力即F浮=△G=m飞机g=20×103kg×50×9.8N/kg=9.8×106N
根据F浮=ρ海水gV排可知:航母排开海水的体积会减少V排=
=
=970.87m3
(2)航母的速度:v=54km=15m/s,
此时航母受到的推力:
F=
=
=2×108N,
∵航母匀速航行,受到的阻力和推力是一对平衡力,
∴此时受到的水的阻力为2×108N.
(3)核动力航母以铀作燃料,它的核心装置是核反应堆,使用核能的优点是消耗少、污染小、长远成本低.
答:(1)航母在海面上航行受到的浮力是7.84×108N,航母上50架20吨舰载飞机全部起飞后,航母会上浮一些,它排开海水的体积会减少970.87m3.
(2)若航母以45Km/h的速度匀速航行,航母受到水的平均阻力是2×108N.
(3)核动力航母以铀作燃料,它的核心装置是核反应堆,使用核能的优点是消耗少、污染小、长远成本低.
②航母上50架20吨舰载飞机全部起飞后,航母会上浮一些,受到的浮力减小,减小的浮力等于航母上飞机的总重力即F浮=△G=m飞机g=20×103kg×50×9.8N/kg=9.8×106N
根据F浮=ρ海水gV排可知:航母排开海水的体积会减少V排=
F浮 |
ρ海水g |
9.8×106N |
1.03×103kg/m3×9.8N/kg |
(2)航母的速度:v=54km=15m/s,
此时航母受到的推力:
F=
P |
V |
60×103W×5×104 |
15m/s |
∵航母匀速航行,受到的阻力和推力是一对平衡力,
∴此时受到的水的阻力为2×108N.
(3)核动力航母以铀作燃料,它的核心装置是核反应堆,使用核能的优点是消耗少、污染小、长远成本低.
答:(1)航母在海面上航行受到的浮力是7.84×108N,航母上50架20吨舰载飞机全部起飞后,航母会上浮一些,它排开海水的体积会减少970.87m3.
(2)若航母以45Km/h的速度匀速航行,航母受到水的平均阻力是2×108N.
(3)核动力航母以铀作燃料,它的核心装置是核反应堆,使用核能的优点是消耗少、污染小、长远成本低.
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