問題詳情：
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2019年12月17日，我國第一艘國產航母“山東艦”交付海*。據公開資料顯示，“山東艦”艦身長315米，艦寬約75米，滿載排水量在6萬噸左右，至少可以搭載36架殲﹣﹣15艦載機。航母飛行*板傾角爲12°，艦載機起飛的飛行仰角爲14°。
“山東艦”是典型的常規動力航母，採用了全新的動力組，“山東艦”的燃料儲備量達到了13000噸，若以20節航速航行，每天大約消耗1100噸燃料。
如表爲殲﹣﹣15主要參數（g取10N/kg）
空重 | 17500kg | 空載起飛距離 | 105m |
正常起飛重量 | 27000kg | 滿載起飛距離 | 195m |
最大起飛重量 | 32500kg | 發動機 | 2×WS﹣10加力渦扇發動機 |
爬升率 | 325米/秒 | 正常起飛推力 | 2×117600N |
最大速度 | 2.4馬赫 | 應急起飛最大推力 | 2×125400N |
（1）若航母正常航行時發動機的功率爲1.5×105kW，速度爲36km/h，則牽引力爲 N，經過2h航行距離爲 m。
（2）殲15空載正常起飛時，從啓動到離開飛行*板的過程中，飛機的動能 、重力勢能 ，該過程中飛機發動機推力所做的功爲 J。
（3）航母飛行*板傾角爲12°，艦載機起飛時飛行仰角約爲14°，這樣設計的目的是 。
（4）若你是航母設計師，請你對國產航母提出一條改進意見： 。
【回答】
（1）1.5×107；7.2×104；（2）增大；增大；2.4696×107；（3）艦載機在較短的距離內獲得較大的升力便於起飛；（4）常規動力航母改建成核動力航母。
【分析】（1）知道航母正常航行時發動機的功率和速度，根據P＝
＝
＝Fv求出航母正常航行時發動機的牽引力，利用v＝
求出經過2h航行距離；
（2）殲15空載正常起飛時，從啓動到離開飛行*板的過程中，分析飛機的質量和速度、高度，然後得出動能和重力勢能的變化，根據W＝Fs求出該過程中飛機發動機推力所做的功；
（3）根據艦載機的升力原理：根據流體壓強與流速的關係來獲得的進行解答；
（4）根據題意得出常規航母的缺點，然後得出改進意見。
【解答】解：
（1）航母正常航行時發動機的功率P＝1.5×105kW＝1.5×108W，速度v＝36km/h＝10m/s，
由P＝
＝
＝Fv可得，航母正常航行時發動機的牽引力：
F＝
＝
＝1.5×107N；
由v＝
可得，經過2h航行距離：
s＝vt＝36km/h×2h＝72km＝7.2×104m；
（2）殲15空載正常起飛時，從啓動到離開飛行*板的過程中，
飛機的質量不變，速度變大，高度增加，則飛機的動能增大、重力勢能增大，
該過程中飛機發動機推力所做的功：
W＝F′s′＝2×117600N×105m＝2.4696×107J；
（3）艦載機的升力是根據流體壓強與流速的關係來獲得的，航母飛行*板傾角爲12°，艦載機起飛時飛行仰角約爲14°，
這樣設計可以在相同時間內，上方空氣透過的路程較長，速度較大，
根據流體壓強與流速的關係：流速越大，壓強越小可知，艦載機在較短的距離內獲得較大的升力，從而便於艦載機起飛；
（4）由題意可知，“山東艦”的燃料儲備量大，且每天以20節航速航行時的消耗量非常大，不利於航母的續航，爲了提高航母的續航能力能源可以改爲核動力。
【點評】本題考查了功率公式、速度公式、影響動能和重力勢能的大小因素、做功公式、飛機升力產生的原因等知識點的綜合應用，涉及到的知識點較多，綜合*強，有一定的難度。
聲明：試題解析著
知識點：功和機械能 單元測試
題型：綜合題
