题文

随着前苏联“瓦良格”号航母改建工作的完成，中国海军的第一艘航母即将服役．“瓦良格”号航母全长304m，宽70.5m，排水量（满载时排开水的质量）67500t，其动力为蒸汽轮机，推动功率为1.5×105kW，最大航速约为54km/h．请根据这些信息计算： （1）该航母满载时，受到的浮力是多少？排开海水的体积是多少？（海水密度约为1.0×103k/m3，g=10N/kg） （2）若保持1.5×105 kW的推动功率时，刚好能达到最大速度且匀速航行，试计算此时受到的水的阻力是多少？

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）该航母满载时，受到的浮力： F浮=G排=m排g=67500×1000kg×10N/kg=6.75×108N， 排开海水的体积： V排= F浮 ρg = 6.75×108N 1.0×103kg/m3×10N/kg =6.75×104m3； （2）航母的最大速度： v=54km/h= 54 3.6 m/s=15m/s， 此时航母受到的推力： F= P v = 1.5×105×103W 15m/s =107N， ∵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107N． 答：（1）该航母满载时，受到的浮力是6.75×108，排开海水的体积是6.75×104m3； （2）最大速度匀速航行时，受到水的阻力是1×107N．

据专家权威分析，试题“随着前苏联“瓦良格”号航母改建工作的完成，中国海军的第一艘航母..”主要考查你对  物体的浮沉条件及其应用，功率的计算，二力平衡的定义及条件  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

物体的浮沉条件及其应用功率的计算二力平衡的定义及条件

考点名称：物体的浮沉条件及其应用

• 物体浮沉条件:
  

  上浮		下沉	悬浮	漂浮	沉底
  F浮>G		F浮<G	F浮=G	F浮=G	F浮+N=G
  实心物体	ρ液>ρ物	ρ液<ρ物	ρ液=ρ物 V排=V物	ρ液>ρ物 V排<V物	ρ液>ρ物 V排=V物
  处于动态（运动状态不断改变），受非平衡力作用			可以停留在液体的任何深度处	是“上浮”过程的最终条件	是“下沉”过程的最终状态
  			处于静态，受平衡力

• 漂浮和悬浮的异同：
  

  		悬浮	漂浮
  区别	物体在液体中的位置	物体可以静止在液体内部任一位置	物体静止在液体表面上
  	物体实心时，ρ物和ρ液的大小	ρ物=ρ液	ρ物<ρ液
  	物体体积V物与物体排开液体体积V排的大小	V物=V排	V物>V排
  相似		物体都处于平衡状态，各自所受的浮力与重力式一对平衡力

• 利用浮力知识求物体或液体的密度:
  1．对于漂浮的物体，浮力等于重力，而浮力F_浮= ρ_液gV_排，重力G_物=ρ_物gV_排，因F_浮≈G_物，只要知道V_排与V_物的关系和ρ_液(或ρ_物)就可求出ρ_物(或ρ_液)。
  例1：将密度为0．6×10³kg／m³，体积125cm³的木块放入盐水中，木块有1／2的体积露出盐水面，则木块受到的浮力为____N，盐水的密度____________ kg／m