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如图所示,我国“歼15”舰载机已在“辽宁舰”上成功起降,“辽宁舰”成为真正意义上的航母.“辽宁舰”的有关参数如表所示.满载排水量Gm(t)67500最大功率Pm(kW)1.5×105动力提供(燃

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如图所示,我国“歼15”舰载机已在“辽宁舰”上成功起降,“辽宁舰”成为真正意义上的航母.“辽宁舰”的有关参数如表所示.
满载排水量Gm(t)67500最大功率Pm(kW)1.5×105
动力提供(燃料)重油最高航速vm(km/h)54
最大舰长Lm(m)304最大舰宽dm(m)70.5
发动机效率η(%)25最大舰载机数量nm(架)30
已知海水密度ρ海水=1.1×103kg/m3,重油的热值q=4.0×107J/kg.求:
作业帮
(1)“辽宁舰”满载时受到海水的浮力;
(2)“辽宁舰”发动机以最大功率、最高航速航行时提供的牵引力;
(3)“辽宁舰”以最大功率、最高航速航行1500km所需要燃烧重油的质量.
▼优质解答
答案和解析
(1)m=67500t=67500×103kg,
辽宁舰所受浮力:
F=G=mg=67500×103kg×10N/kg=6.75×108N;
(2)辽宁舰最高航速v=54km/h=15m/s,
由P=
W
t
=
Fs
t
=Fv可得牵引力:
F=
P
v
=
1.5×108W
15m/s
═1×107N;
(3)在这种状态下匀速航行1500km,需要的机械能(牵引力做的功):
W=Fs=1×107N×1500×103m=1.5×1013J;
辽宁舰发动机的效率η=25%,因此需要重油放出的热量:
Q=
W
η
=
1.5×1013J
25%
=6×1013J;
由Q=qm可得,需要完全燃烧重油的质量:
m=
Q
q
=
6×1013J
4.0×107J/kg
=1.5×106kg=1.5×103t.
答:(1)“辽宁舰”满载时受到海水的浮力为6.75×108N;
(2)“辽宁舰”发动机以最大功率、最高航速航行时提供的牵引力为1×107N;
(3)“辽宁舰”以最高航速航行1500km所需要燃烧重油的质量m为1.5×103t.
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