Question

（2013?北塘區(qū)一模）2011年8月10日，中國改裝的“瓦良格”號航空母艦出海試航，它的滿載排水量（輪船的排水量是指輪船所排開的水的質量）為67500噸，航母上有蒸汽輪機為其提供動力，總功率達到2×10⁵馬力（1馬力=735W）．g取10N/kg 問：
（1）“瓦良格”號滿載時受到的海水的浮力是多大？
（2）若“瓦良格”號試航時以14.7m/s的速度勻速航行，則此時蒸汽輪機為其提供的牽引力是多少N？
（3）若母艦1s鐘提供的能量全部用來燒水，可以使多少千克的水升高50℃？（不計能量損失）

Answer 1

分析：（1）滿載時船所受的浮力等于滿載時排開水的重力．
（2）已知航母動力總功率和航行速度，利用F=

P

v

得到牽引力．
（3）母艦1s鐘提供的能量被水吸收，根據公式Q=qm=cm△t可求水的質量．

解答：解：（1）滿載時，“瓦良格”受到的浮力：
F_浮=G_排=m_排g=6.75×10⁷kg×10N/kg=6.75×10⁸N．
（2）∵P=

W

t

=

Fs

t

=Fv，
∴航母行駛時的牽引力：F=

P

v

=

2×105×735W

14.7m/s

=10⁷N
（3）母艦1s鐘提供的能量Q_放=W=Pt=2×10⁵×735W×1s=1.47×10⁸J，
（2）因為Q_放=Q_吸；則根據Q_吸=cm△t得：
m=

Q吸

c△t

=

1.47×108J

4.2×103J/(kg?℃)×50℃

=7×10²kg．
答：（1）“瓦良格”號滿載時受到的海水的浮力是6.75×10⁸N；
（2）此時蒸汽輪機為其提供的牽引力是10⁷N；
（3 ）若母艦1s鐘提供的能量全部用來燒水，可以使7×10²kg的水升高50℃．

點評：浸在液體中的物體受到的浮力等于排開的液體受到的重力；在機動車的功率一定時，速度越大，牽引力越�。�