Question

閱讀以下材料，回答下列問(wèn)題：
我國(guó)瓦良格號(hào)航母于2012年1月8日進(jìn)行了第四次出海試航并順利返航．瓦良格號(hào)航母的滿載排水量為67500t，4臺(tái)蒸汽輪機(jī)共提供約1.5×10⁵kW的動(dòng)力，最大航速30節(jié)（1節(jié)=1海里/小時(shí)），航母上安裝有衛(wèi)星通訊天線、有源相控陣?yán)走_(dá)等設(shè)備，配備近防武器系統(tǒng)和各型艦載機(jī)．

（1）蒸汽輪機(jī)利用重油（原油提取汽油、柴油后的剩余重質(zhì)油）做燃料，通過(guò)鍋爐把水加熱成蒸汽，由蒸汽推動(dòng)蒸汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)．重油是

不可再生

（選填“可再生”或“不可再生”）能源；蒸汽輪機(jī)工作時(shí)將燃料燃燒獲得的

內(nèi)能

能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．
（2）若航母以最大航速航行100海里，消耗120t重油，則行駛時(shí)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(tái)蒸汽輪機(jī)的效率約為

37.5%

．（重油的熱值q=4×10⁷J/kg）
（3）某艦載機(jī)在靜止的航母上，通過(guò)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(guò)程中所受阻力不變，運(yùn)動(dòng)的速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖甲所示，飛機(jī)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力是

6×10⁴N

N．艦載機(jī)機(jī)翼的橫截面設(shè)計(jì)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(qiáng)越

小

的原理，為飛機(jī)提供升力．為了獲得更大的升力，飛機(jī)起飛時(shí)應(yīng)讓飛機(jī)

逆風(fēng)

（選填“逆風(fēng)”或“順風(fēng)”）起飛．

Answer 1

分析：（1）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(bǔ)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(guò)一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源；
蒸汽輪機(jī)工作時(shí)將燃料燃燒獲得的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．
（2）已知路程與航母的航速，由速度公式的變形公式可以求出航行時(shí)間；已知重油的質(zhì)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(jī)的效率．
（3）由功率P=Fv的變形公式F=

P

v

可以求出飛機(jī)的牽引力，然后由平衡條件求出飛機(jī)受到的阻力；
流體流速越大，流體壓強(qiáng)越小．

解答：解：（1）重油不可能在短時(shí)間內(nèi)得到補(bǔ)充，因此重油是不可再生能源，蒸汽輪機(jī)工作時(shí)將燃料燃燒獲得的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．
故答案為：不可再生；內(nèi)能．
（2）航母的航行速度v=30節(jié)=30海里/小時(shí)，航母的航行時(shí)間t=

s

v

=

100海里

30海里/小時(shí)

=

10

3

h≈3.33小時(shí)；
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(jī)做功W=Pt=1.5×10⁸W×

10

3

×3600s=1.8×10¹²J，
4臺(tái)蒸汽輪機(jī)的效率約η=

W

Q

×100%=

1.8×1012J

4.8×1012J

×100%=37.5%．
故答案為：3.33；4.8×10¹²；37.5%．
（3）由圖甲可知，飛機(jī)勻速運(yùn)動(dòng)的速度v=100m/s，
飛機(jī)的牽引力F=

P

v

=

6×106W

100m/s

=6×10⁴N，
飛機(jī)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得：
飛機(jī)受到的阻力f=F=6×10⁴N；
艦載機(jī)機(jī)翼的橫截面形狀，利用了在氣體中流速越大的地方壓強(qiáng)越小的原理；
飛機(jī)逆風(fēng)起飛時(shí)飛機(jī)的速度不需要加速到很大，
飛機(jī)就可相對(duì)空氣有一個(gè)較大的相對(duì)速度，從而獲得足夠的升力．
故答案為：6×10⁴N；小；逆風(fēng)．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了能源的分類、能量的轉(zhuǎn)化、求航母的航行時(shí)間、求油燃燒釋放的熱量、求蒸汽機(jī)的效率、飛機(jī)受到的阻力、流體流速與流體壓強(qiáng)的關(guān)系等問(wèn)題，考查的內(nèi)容較多，是一道學(xué)科綜合題．