4.中國(guó)第一艘航母--“遼寧艦”(如圖所示)已于2012年10月正式服役,其最大吃水深度為10.5m(指最底部到水面的豎直距離),排水量達(dá)6.7×104t,艦載機(jī)50余架,它將為保護(hù)我國(guó)領(lǐng)土領(lǐng)海發(fā)揮重要的作用.(取ρ海水=1.0×103kg/m3

(1)每次戰(zhàn)機(jī)從甲板起降前,機(jī)組成員要對(duì)甲板進(jìn)行地毯式排查.已知飛行甲板長(zhǎng)300m,船員從船頭到船尾進(jìn)行一次排查約需要200s,則排查時(shí)人的行走速度約為多少m/s?
(2)當(dāng)“遼寧艦”底部受到的海水壓強(qiáng)為1.05×105Pa 時(shí),其吃水深度為多大?
(3)當(dāng)一架質(zhì)量為20t的艦載機(jī)著艦后,航母排開(kāi)海水的體積增加了多少?

分析 (1)已知飛行甲板長(zhǎng)300m,和排查時(shí)人的行走速度,利用公式變形可求得排查需要多長(zhǎng)時(shí)間;
(2)已知底部受到的海水壓強(qiáng),利用p=ρgh求得其吃水深度;
(3)艦載機(jī)著艦后,航母的重力增加,受到的浮力增大,增大的浮力等于艦載機(jī)的重力,然后由浮力公式的變形公式求出航母排水量的體積增加量.

解答 解:(1)由v=$\frac{s}{t}$得:
排查時(shí)人的行走速度:v=$\frac{s}{t}$=$\frac{300m}{200s}$=1.5m/s;
(2)其底部受到海水的壓強(qiáng)p=ρgh,
其吃水深度:h=$\frac{P}{ρg}$=$\frac{1.05×1{0}^{5}pa}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=10.5m;
(3)因?yàn)椤鱂=G艦載機(jī)海水gV
所以,排開(kāi)海水體積增加量:
△V=$\frac{{G}_{艦載機(jī)}}{ρg}$=$\frac{20×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=20m3
答:(1)則排查時(shí)人的行走速度約為1.5m/s;
(2)當(dāng)“遼寧艦”底部受到的海水壓強(qiáng)為1.05×105Pa 時(shí),其吃水深度為10.5m;
(3)當(dāng)一架質(zhì)量為20t的艦載機(jī)著艦后,航母排開(kāi)海水的體積增加了20m3

點(diǎn)評(píng) 本題考查了船員從船頭到船尾進(jìn)行一次排查需要的時(shí)間、底部受到的壓強(qiáng)、艦載機(jī)起飛后減小的排水量等問(wèn)題,難度不大;熟練應(yīng)用速度公式的變形公式、液體壓強(qiáng)公式、浮力公式的變形公式即可正確解題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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A.
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B.
安全錘的錘頭很尖是為了增大壓強(qiáng)
C.
輪胎上刻有花紋是為了減小摩擦
D.
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