Question

11．中國首艘航空母艦“遼寧艦”2012年9月25日正式入列．遼寧艦是一艘大型常規(guī)動力航母，以4臺蒸汽輪機為主要動力．11月24日，殲-15艦載機在遼寧艦上成功著落．殲-15是我國自行設計研制的第一代艦載多用途殲擊機，它配裝2臺大功率發(fā)動機，具有作戰(zhàn)半徑大、機動性好、載彈量多等特點，不需要采用副油箱航程就可以超過3000千米．回答下列問題：
（1）艦上蒸汽輪機工作時的內(nèi)能由燃料的化學能轉(zhuǎn)變而來；
（2）如果“遼寧艦”在離釣魚島1000千米處的某海域巡邏，那么殲-15從該海域到達釣魚島需要多長時間？這期間發(fā)動機做了多少功？（假設飛機平均航速為250米/秒，每臺發(fā)動機的功率為125000千瓦）
（3）當艦載機停在“遼寧艦”上時，飛機的重力與甲板對飛機的支持力是一對平衡力；如果一架滿載的飛機重20噸，當它飛離航母后，它的浮力減少了多少牛？（g取10牛/千克）

Answer 1

分析 （1）艦上蒸汽輪機工作時的內(nèi)能由燃料的化學能轉(zhuǎn)變而來；
（2）利用速度公式求出殲-15從該海域到達釣魚島需要的時間；然后利用功率公式計算發(fā)動機做功；
（3）平衡力的條件：大小相等、方向相反、作用在同一個物體上，作用在同一條直線上．
當飛機飛離航母后，它減少的浮力等于飛機的重力，利用G=mg求出．

解答 解：（1）艦上蒸汽輪機工作時的內(nèi)能由燃料的化學能轉(zhuǎn)變而來；
（2）因為v=$\frac{s}{t}$，
所以，殲-15從該海域到達釣魚島需要的時間：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{1000×1{0}^{3}m}{250m/s}$=4000s，
因為P=$\frac{W}{t}$，
所以，發(fā)動機做功：
W=Pt=2.5×10⁸W×4000s=1×10¹²J；
（3）當艦載機停在“遼寧艦”上時，飛機的重力與甲板對飛機的支持力大小相等、方向相反、作用在同一個物體上，作用在同一條直線上，是一對平衡力；
當飛機飛離航母后，它減少的浮力：△F_浮=G=mg=20×10³kg×10N/kg=2×10⁵N．
答：（1）化學；
（2）殲-15從該海域到達釣魚島需要4000s；這期間發(fā)動機做功1×10¹²J；
（3）甲板對飛機的支持力；它的浮力減少了2×10⁵N．

點評 此題考查能量轉(zhuǎn)化、速度公式及其應用、功的計算、平衡力的辨別、浮力的計算，是一道綜合性較強的題目，難度適中，適合學生訓練，熟練運用相關公式是解答此題的關鍵．