Question

17．釣魚島是我國(guó)的領(lǐng)土．2012年3月3日，我國(guó)政府公布了釣魚島及部分附屬島嶼的名稱，并嚴(yán)正聲明，日本政府在釣魚島及周邊海域開展的相關(guān)活動(dòng)是違反國(guó)際法的．如圖甲所示，為釣魚島與在大陸、臺(tái)灣、沖繩地理位置示意圖．
遼寧號(hào)航空母艦是中國(guó)人民解放軍海軍第一艘可以搭載固定翼飛機(jī)的航空母艦，如圖乙所示，其長(zhǎng)304米、寬70.5m、吃水深度10.5m，排水量達(dá)6.7×10⁴t，艦載機(jī)50余架…將為保衛(wèi)我國(guó)領(lǐng)土領(lǐng)海，發(fā)揮重要的作用．

（1）若我航母以30節(jié)的航速?gòu)拇箨懗霭l(fā)駛往釣魚島，所需的時(shí)間為多少小時(shí)？（1節(jié)=1海里/時(shí)）
（2）“遼寧號(hào)”航母滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，達(dá)到最大吃水深度，此時(shí)航母底部受到海水的壓強(qiáng)為多大？（取ρ_海水=1.0×10³kg/m³）
（3）在演習(xí)過(guò)程中，“遼寧號(hào)”號(hào)航母上全掛重量達(dá)30t的艦載機(jī)從跑道上起飛后，航母排開海水的體積減小了多少米³？

Answer 1

分析 （1）已知路程與航母的航行速度，由速度公式的變形公式求出航母的運(yùn)行時(shí)間；
（2）已知航母的最大吃水深度，由液體壓強(qiáng)公式求出航母底部受到海水的壓強(qiáng)；
（3）艦載機(jī)起飛后，航母的重力減少，受到的浮力減少，減少的浮力等于艦載機(jī)的重力，然后由阿基米德原理求出航母排開海水體積減小的量．

解答 解：（1）根據(jù)v=$\frac{s}{t}$可得：
航行時(shí)間t=$\frac{s}{v}$=$\frac{180海里}{30海里/小時(shí)}$=6小時(shí)；
（2）航母底部受到海水的壓強(qiáng)為p=ρ_海水gh=1.00×10³kg/m³×10N/kg×10.5m=1.05×10⁵Pa；
（3）由于航母處于漂浮，則受到的浮力和自身的重力相等，
所以當(dāng)艦載機(jī)起飛后，航母受到的浮力減小了△F_浮=G_{艦載機(jī)}，
根據(jù)F_浮=G_排=ρgV_排得：
排開海水體積減小的量△V_排=$\frac{{G}_{艦載機(jī)}}{{ρ}_{海水}g}$=$\frac{{m}_{艦載機(jī)}g}{{ρ}_{海水}g}$=$\frac{{m}_{艦載機(jī)}}{{ρ}_{海水}}$=$\frac{30×1{0}^{3}kg}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=30m³．
答：（1）航母以30節(jié)的航速?gòu)拇箨懗霭l(fā)駛往釣魚島，所需的時(shí)間為6小時(shí)；
（2）“瓦良格”航母滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，達(dá)到最大吃水深度時(shí)，航母底部受到海水的壓強(qiáng)為1.05×10⁵Pa；
（3）在演習(xí)過(guò)程中，“瓦良格”號(hào)航母上全掛重量達(dá)30t的艦載機(jī)從跑道上起飛后，航母排開海水的體積減小了30米³．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了速度公式、液體壓強(qiáng)公式、物體浮沉條件和阿基米德原理的綜合應(yīng)用，能題干中提取出有用的信息是關(guān)鍵．