Question

1．閱讀短文，回答問題：
中國首艘航空母艦“遼寧”號(hào)正式交接服役，從此中國擺脫了沒有航母的歷史．如圖甲是遼寧號(hào)航空母艦的圖片，最大艦長304米，艦寬70.5米，飛行甲板長300米、寬70米，最高航速約54km/h．2012年11月23日上午中國獨(dú)立自主研發(fā)的航母艦載飛機(jī)-殲-15首次成功降落在“遼寧艦”甲板上（如圖乙所示）．
殲-15艦載機(jī)在地面附近沿水平方向低空飛行時(shí)，機(jī)翼上、下表面的壓強(qiáng)差p和空氣流速v速度的關(guān)系可表示為P=$\frac{1}{2}$ρv²，式中ρ表示空氣密度．飛機(jī)總質(zhì)量為25噸，起飛時(shí)升力由機(jī)翼獲得，機(jī)翼的總面積為60m²，大氣壓為1.0×10⁵Pa，空氣密度為1.2Kg/m³，（ g=10N/Kg ）．
請(qǐng)回答下列問題：
（1）當(dāng)航母在平靜的水面航行時(shí)，它所受的浮力等于（選填“大于”、“等于”或“小于”）它的總重力．如圖丙為2012年度最美動(dòng)作“走你”的精彩瞬間，兩位指令員為“殲15”發(fā)出了起飛指令，“殲15”起飛后，航母受到的浮力將變小（變大、不變、變�。�，船體將上�。ㄉ细�、下沉、不變）．
（2）由于飛機(jī)起飛時(shí)相對(duì)于空氣要有比較大的速度才能順利起飛，所以飛機(jī)起飛時(shí)是逆風(fēng)好（選填“順風(fēng)”或“逆風(fēng)”）．假設(shè)某一次該艦載機(jī)在無風(fēng)時(shí)在水平飛行甲板上起飛，艦載機(jī)起飛時(shí)速度至少應(yīng)為83.3m/s．

Answer 1

分析 （1）漂浮在液體中的物體，受到的浮力等于物體的重力；
戰(zhàn)機(jī)在起飛前是停在航母上的，應(yīng)將其與航母看成一個(gè)整體，再根據(jù)漂浮的條件，可判斷戰(zhàn)機(jī)起飛前后浮力的變化情況，利用阿基米德原理判斷它排開水的體積變化．
（2）飛機(jī)起飛，則向上的舉力最小等于其重力，可根據(jù)壓強(qiáng)公式求出上下表面受到的壓強(qiáng)差，從而根據(jù)題干給出的速度與壓強(qiáng)的關(guān)系得出速度的大小．

解答 解：
（1）當(dāng)航母在平靜的水面航行時(shí)，在豎直方向上相當(dāng)于水面是靜止的，所以它所受的浮力等于它的總重力；
“殲15”從航母上起飛后，航母的總重力減小，
根據(jù)漂浮物體的重力等于自身重力可知：此時(shí)航母受到的浮力將減小，
由F_浮=ρgV_排可知：當(dāng)航空母艦上艦載飛機(jī)起飛后，它排開水的體積會(huì)減小，故船體將上�。�
（2）飛機(jī)逆風(fēng)行駛時(shí)空氣相對(duì)流速更快，產(chǎn)生的升力更大，所以飛機(jī)起飛時(shí)是逆風(fēng)好；
飛機(jī)的重力G=mg=25×10³kg×10N/kg=2.5×10⁵N；
根據(jù)受力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，飛機(jī)起飛的舉力最小等于該飛機(jī)的重力，
則pS=G，p=$\frac{G}{S}$=$\frac{2.5×{10}^{5}N}{60{m}^{2}}$=$\frac{25}{6}$×10³Pa
根據(jù)公式p=$\frac{1}{2}$ρv²可得：
速度v=$\sqrt{\frac{2p}{ρ}}$=$\sqrt{\frac{2×\frac{25}{6}×{10}^{3}Pa}{1.2kg/{m}^{3}}}$≈83.3m/s．
故答案為：（1）等于；變小；上浮；（2）逆風(fēng)；83.3．

點(diǎn)評(píng) 此題以舉世矚目的“遼寧號(hào)”航母為素材，設(shè)計(jì)題目考查了漂浮的特點(diǎn)和學(xué)生對(duì)新知識(shí)的應(yīng)用，既考查了基礎(chǔ)知識(shí)，又對(duì)我們進(jìn)行了一次德育教育．