Question

中國(guó)第一艘航母——遼寧艦于2012年9月正式服役。該艦長(zhǎng)304m、寬70.5m，滿(mǎn)載時(shí)排水量67500t，最高航速60km/h。已知海水的密度為1.0×10³ kg /m³，g取10N/kg。求：
（1）滿(mǎn)載時(shí)該艦受到的浮力；
（2）海面下7m處的艦體受到海水的壓強(qiáng)；
（3）遼寧艦在執(zhí)行任務(wù)時(shí)，以40 km/h的速度勻速航行5h，若航行時(shí)的阻力為1.5×10⁷ N ，則這一過(guò)程中動(dòng)力所做的功是多少？

Answer 1

（1）m_排=67500t=6.75×10⁷kg；
F_浮=G_排=m_排g=6.75×10⁷kg×10N/kg=6.75×10⁸N；（2分）
（2）p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×7m=7×10⁴Pa；（2分）
（3）s=vt=40km/h×5h=200km=2×10⁵m（1分）
F_動(dòng)=F_阻=1.5×10⁷N（1分）
W=Fs=.5×10⁷N×2×10⁵m=3×10¹²J。（2分）

（1）由排水量的概念可知，輪船滿(mǎn)載時(shí)排開(kāi)水的質(zhì)量為67500t，故根據(jù)F浮=m排g可計(jì)算出所受浮力的大��；
（2）由液體的壓強(qiáng)公式可得，深度已知，液體的密度已知，故壓強(qiáng)可求；
（3）由于勻速航行，故牽引力等于阻力，而計(jì)算功需要知道力和距離，距離可由速度與時(shí)間計(jì)算得出，故功的大小可求出。