试题

（2013·呼和浩特）2012年9月25号“辽宁号”航空母舰正式交付使用，该航空母舰长304米，宽70.5米，最高航速32节，标准排水量5.7万吨，满载排水量6.75万吨，安装四台蒸气轮发动机驱动，总计20万马力．以20节航行，续航能力可达12000海里（1海里=1852米；1马力=735瓦特；1节=1海里/小时）．求：
（1）满载时航空母舰受到的重力；
（2）航母以20节速度航行，最长行驶时间；
（3）航母以最高速度航行时，动力多大；
（4）航母以20节速度和航母以30节速度航行，行驶相同距离消耗能量多的是（选填“以20节航行”、“以30节航行”或“一样多”）．

已知：m_排=67500t=6.75×10⁷kg  g=9.8N/kg  v₁=20节=20海里/h   s=12000海里   v₂=32节=32海里/h≈16.46m/s   P=2×10⁵马力=1.47×10⁸W   
求：（1）G=？（2）t=？
解：
（1）满载时航空母舰受到的重力为G=F_浮=m_排g=6.75×10⁷kg×9.8N/kg=6.615×10⁸N；
（2）∵v=

s

t

，
∴航母最长续航时间为t=

s

v1

=

12000海里

20海里/h

=600h；
（3）∵P=

W

t

=

Fs

t

=Fv，
∴航母的航行动力为F=

P

v2

=

1.47×108W

16.46m/s

≈8.9×10⁷N；
（4）航母匀速航行过程中，随着速度的增大，受到的阻力增大，所以动力增大，航行的距离又相同，所以由公式W=Fs知，动力做的功增大，消耗的能量增大．
答：（1）满载时航空母舰受到的重力为6.615×10⁸N；
（2）航母最长续航时间为600h；
（3）航母的航行动力为8.9×10⁷N；
（4）航母以20节速度和航母以30节速度航行，行驶相同距离消耗能量以30节航行．