Question

1．閱讀短文，回答問題：
中國首艘航空母艦“遼寧”號正式交接服役，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日上午中國獨立自主研發(fā)的航母艦載飛機-殲-15首次成功降落在“遼寧艦”甲板上（如圖乙所示）．
殲-15艦載機在地面附近沿水平方向低空飛行時，機翼上、下表面的壓強差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．飛機總質(zhì)量為25噸，起飛時升力由機翼獲得，機翼的總面積為60m²，大氣壓為1.0×10⁵Pa，空氣密度為1.2Kg/m³，（ g=10N/Kg ）．
請回答下列問題：
（1）當(dāng)航母在平靜的水面航行時，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�。ㄗ兇�、不變、變�。�，船體將上�。ㄉ细�、下沉、不變）．
（2）由于飛機起飛時相對于空氣要有比較大的速度才能順利起飛，所以飛機起飛時是逆風(fēng)好（選填“順風(fēng)”或“逆風(fēng)”）．假設(shè)某一次該艦載機在無風(fēng)時在水平飛行甲板上起飛，艦載機起飛時速度至少應(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)機在起飛前是停在航母上的，應(yīng)將其與航母看成一個整體，再根據(jù)漂浮的條件，可判斷戰(zhàn)機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）飛機起飛，則向上的舉力最小等于其重力，可根據(jù)壓強公式求出上下表面受到的壓強差，從而根據(jù)題干給出的速度與壓強的關(guān)系得出速度的大�。�

解答 解：
（1）當(dāng)航母在平靜的水面航行時，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起飛后，它排開水的體積會減小，故船體將上浮．
（2）飛機逆風(fēng)行駛時空氣相對流速更快，產(chǎn)生的升力更大，所以飛機起飛時是逆風(fēng)好；
飛機的重力G=mg=25×10³kg×10N/kg=2.5×10⁵N；
根據(jù)受力與運動的關(guān)系，飛機起飛的舉力最小等于該飛機的重力，
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��；上浮；（2）逆風(fēng)；83.3．

點評 此題以舉世矚目的“遼寧號”航母為素材，設(shè)計題目考查了漂浮的特點和學(xué)生對新知識的應(yīng)用，既考查了基礎(chǔ)知識，又對我們進行了一次德育教育．