Question

【題目】閱讀短文，回答問題

“鯤龍”AG600

國(guó)產(chǎn)大型水陸兩棲飛機(jī)“鯤龍”AG600成功實(shí)現(xiàn)水上起降，如圖所示�！蚌H龍”AG600是國(guó)家為滿足森林滅火和水上救援的迫切需要，研制的大型特種用途民用飛機(jī)，既能在陸地上起降，又能在水面上起降，是一艘會(huì)飛的船。AG600可以在20秒內(nèi)一次汲水12噸，單次投水救火面積可達(dá)4000余平方米，還可以在2米高海浪的復(fù)雜氣象條件下實(shí)施水面救援行動(dòng)，水上應(yīng)急救援一次可救護(hù)50名遇險(xiǎn)人員。“鯤龍”AG600 除了像普通飛機(jī)在陸上起降外，在任何江河湖泊，只要給它一片長(zhǎng)1500米、寬200米、深2.5米的水域，它都能“說走就走”。最大巡航速度500公里/小時(shí)，最大航程4500公里，可從中國(guó)最北端黑龍江漠河直飛海南三亞，更可以從三亞往返中國(guó)最南端的曾母暗沙。“鯤龍”AG600作為當(dāng)今世界最大一款水陸兩棲飛機(jī)，AG600飛機(jī)的機(jī)身長(zhǎng)37米、翼展達(dá)38.8米，個(gè)頭兒與波音737相當(dāng)，采用單船身、懸臂上單翼和前三點(diǎn)可收放式起落架布局，選裝4臺(tái)渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)。

飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率和推進(jìn)效率是反映飛機(jī)性能的重要指標(biāo)。發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率是指發(fā)動(dòng)機(jī)獲得的機(jī)械能與燃料完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能之比，推進(jìn)效率是指發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞給飛機(jī)的推進(jìn)功(推力所做的功)與獲得的機(jī)械能之比。

飛機(jī)的部分參數(shù)如下表所示：

WJ6發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)量	4臺(tái)	M最大起飛質(zhì)量	53.5t
最大巡航速度	500km/h	發(fā)動(dòng)機(jī)巡航推力	4.6×104N
發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率	40%	發(fā)動(dòng)機(jī)的推進(jìn)效率	……

(1)如圖所示，機(jī)身下部制成“V”形，這樣設(shè)計(jì)的目的還有______________；機(jī)翼設(shè)計(jì)成如圖所示的截面圖，當(dāng)飛機(jī)水平飛行時(shí)，機(jī)翼上方空氣速度大，壓強(qiáng)________；

(2) “鯤龍”AG600在水面降落的過程中，重力勢(shì)能________，動(dòng)能________(選填“增大”、“減小”或“不變”)；

(3)若“鯤龍”AG600某次執(zhí)行任務(wù)時(shí)該飛機(jī)的總質(zhì)量為48t，總體積約5×103m3。該飛機(jī)停在水平地面時(shí)，起落架的觸地總面積是1.2m2，對(duì)地面的壓強(qiáng)_________Pa；停在水面上時(shí)，排開水的體積是_________m3；(g=10N/kg，ρ水=1×103kg/ m3)

(4)若“鯤龍”AG600空載時(shí)質(zhì)量為40t，在水面滑行測(cè)試中，“鯤龍”AG600蓄一定質(zhì)量的水，發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力的實(shí)際總功率為2500kW，飛機(jī)在水面上以36km/h的速度勻速滑行了1min，滑行過程中所受阻力為總重的0.5倍，則飛機(jī)受到的阻力為_________N，所蓄水的質(zhì)量為__________t；

(5) “鯤龍”AG600 以最大速度滿載巡航2h，消耗燃油5000kg，燃油完全燃燒獲得的內(nèi)能是_________J，此過程中發(fā)動(dòng)機(jī)的推進(jìn)效率為__________。(燃油的熱值q=4.6×107J/kg)

Answer 1

【答案】減小阻力 小 減小 減小 4×105 48 2.5×105 10 2.3×1011 50%

【解析】

(1)[1][2]機(jī)身下部制成“V”形，這樣設(shè)計(jì)的目的還有減小阻力的作用；當(dāng)飛機(jī)水平飛行時(shí)，機(jī)翼上方空氣速度大，根據(jù)流體流速與壓強(qiáng)的關(guān)系，流速大的地方壓強(qiáng)小，所以機(jī)翼上方壓強(qiáng)小。

(2)[3][4]“鯤龍”AG600在水面降落的過程中，質(zhì)量不變，但高度減小，重力勢(shì)能減小；速度減小，動(dòng)能減小。

(3)[5][6]若“鯤龍”AG600某次執(zhí)行任務(wù)時(shí)該飛機(jī)的總質(zhì)量為48t，總體積約5×103m3。該飛機(jī)停在水平地面時(shí)，起落架的觸地總面積是1.2m2，根據(jù)壓強(qiáng)公式可得，對(duì)地面的壓強(qiáng)為

停在水面上時(shí)，因?yàn)樘幱谄�浮狀態(tài)，所以浮力等于重力，可以得到此時(shí)飛機(jī)所受到的浮力為

根據(jù)浮力公式可得，此時(shí)排開水的體積為

(4)[7][8]根據(jù)題意可得，飛機(jī)在水面上的速度為

由功率公式可得，飛機(jī)受到的牽引力為

因?yàn)轱w機(jī)勻速滑行，所以飛機(jī)所受阻力為

根據(jù)題意可得

則此時(shí)飛機(jī)的總重力為

此時(shí)飛機(jī)的總質(zhì)量為

則飛機(jī)所蓄水的質(zhì)量為

(5)[9][10]燃油完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能為

發(fā)動(dòng)機(jī)獲得的機(jī)械能為

飛機(jī)飛行的路程為

發(fā)動(dòng)機(jī)在2h內(nèi)做的有用功為

此過程中發(fā)動(dòng)機(jī)的推進(jìn)效率為