Question

閱讀以下材料，回答下列問題：
我國瓦良格號航母于2012年1月8日進行了第四次出海試航并順利返航．瓦良格號航母的滿載排水量為67500t，4臺蒸汽輪機共提供約1.5×10⁵kW的動力，最大航速30節(jié)（1節(jié)=1海里/小時），航母上安裝有衛(wèi)星通訊天線、有源相控陣雷達等設備，配備近防武器系統(tǒng)和各型艦載機．

（1）航母上的雷達發(fā)現(xiàn)敵方的軍事目標，是利用了

電磁波

（選填“電磁波”或“超聲波”），它

能

（填“能”或“不能”）在真空中傳播．
（2）蒸汽輪機利用重油（原油提取汽油、柴油后的剩余重質油）做燃料，通過鍋爐把水加熱成蒸汽，由蒸汽推動蒸汽輪機轉動．重油是

不可再生

（選填“可再生”或“不可再生”）能源；蒸汽輪機工作時將燃料燃燒獲得的

內(nèi)

能轉化為機械能．
（3）該航母滿載行駛受到的浮力

6.75×10⁸

N．若航母以最大航速航行100海里，消耗120t重油，則行駛時間為

3.33

h；完全燃燒120t重油可產(chǎn)生

4.8×10¹²

J的熱量，4臺蒸汽輪機的效率約為

37.5%

．（重油的熱值q=4×10⁷J/kg，g取10N/kg）
（4）某艦載機在靜止的航母上，通過彈射裝置獲得一定的初速度后，在水平跑道上以6×10⁶W的恒定功率沿直線加速，行駛過程中所受阻力不變，運動的速度v與時間t的關系如圖甲所示，飛機運動過程中受到的阻力是

6×10⁴

N．艦載機機翼的橫截面設計成如圖乙所示的形狀，是利用了在氣體中流速越大的地方壓強越

小

的原理，為飛機提供升力．為了獲得更大的升力，飛機起飛時應讓飛機

逆風

（選填“逆風”或“順風”）起飛．

Answer 1

分析：（1）當雷達發(fā)射的電磁波被目標反射后，被雷達接收，從而判斷目標的位置與形狀的，電磁波可以在真空中傳播；
（2）能夠源源不斷的從自然界得到的能源叫可再生能源；短期內(nèi)不能從自然界得到補充的能源叫不可再生能源；
可以叫一次能源，不能從自然界直接獲取，必須通過一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源；
蒸汽輪機工作時將燃料燃燒獲得的內(nèi)能轉化為機械能．
（3）航母受到的浮力等于它排開水所受的重力，先求出航母所排開水的重力，然后求出它受到的浮力；
已知路程與航母的航速，由速度公式的變形公式t=

s

v

可以求出航行時間；已知重油的質量與重油的燃燒值，
可以求出重油完全燃燒釋放的能量，求出航母做的功，然后由效率公式求出蒸汽機的效率．
（4）由功率P=Fv的變形公式F=

P

v

可以求出飛機的牽引力，然后由平衡條件求出飛機受到的阻力；
流體流速越大，流體壓強越�。�

解答：解：（1）航母上的雷達發(fā)現(xiàn)敵方的軍事目標，是利用了電磁波，電磁波能在真空中傳播；
故答案為：電磁波；能．
（2）重油不可能在短時間內(nèi)得到補充，因此重油是不可再生能源，蒸汽輪機工作時將燃料燃燒獲得的內(nèi)能轉化為機械能．
故答案為：不可再生；內(nèi)．
（3）航母的滿載排水量m=67500t，它所排開水所受的重力G=mg=67500×10³kg×10N/kg=6.75×10⁸N，
在豎直方向上航母受重力G與浮力F作用而處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得，航母所受浮力F=G=6.75×10⁸N，
航母的航行速度v=30節(jié)=30海里/小時，航母的航行時間t=

s

v

=

100海里

30海里/小時

=

10

3

h≈3.33小時；
完全燃燒120t重油產(chǎn)生的熱量Q=mq=120×10³kg×4×10⁷J/kg=4.8×10¹²J，
蒸汽機做功W=Pt=1.5×10⁸W×

10

3

×3600s=1.8×10¹²J，
4臺蒸汽輪機的效率約η=

W

Q

×100%=

1.8×1012J

4.8×1012J

×100%=37.5%．
故答案為：6.75×10⁸；3.33；4.8×10¹²；37.5%．
（4）由圖甲可知，飛機勻速運動的速度v=100m/s，
飛機的牽引力F=

P

v

=

6×106W

100m/s

=6×10⁴N，
飛機勻速運動時處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得：
飛機受到的阻力f=F=6×10⁴N；
艦載機機翼的橫截面形狀，利用了在氣體中流速越大的地方壓強越小的原理；
飛機逆風起飛時飛機的速度不需要加速到很大，
飛機就可相對空氣有一個較大的相對速度，從而獲得足夠的升力．
故答案為：6×10⁴；�。荒骘L．

點評：本題考查了能源的分類、能量的轉化、求航母的航行時間、求油燃燒釋放的熱量、求蒸汽機的效率、飛機受到的阻力、流體流速與流體壓強的關系等問題，考查的內(nèi)容較多，是一道學科綜合題．