Question

【題目】2015年4月21日，重達(dá)2.3噸的世界上最大的太陽能飛機(jī)“陽光動(dòng)力2號(hào)”降落在南京機(jī)場．如圖所示，該飛機(jī)機(jī)身和機(jī)翼均采用極輕的碳纖維材料．機(jī)翼上安裝有高效太陽能電池板，能提供65kW的最大功率，該飛機(jī)的最大飛行速度為140km/h．假設(shè)飛機(jī)停在水平地面時(shí)輪與地面的總接觸面積為0.1m2 ， g取10N/kg．求：
（1）飛機(jī)停在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)大��；
（2）當(dāng)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率保持60kW，并以108km/h的速度水平勻速飛行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力大��；
（3）若飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)保持60kW的輸出功率勻速飛行1h，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的能量為多大？這些能量相當(dāng)于多少升的航空燃油完全燃燒時(shí)釋放的能量？航空燃油的熱值取4×107J/kg，密度取0.75×103kg/m3 ．

Answer 1

【答案】解：（1）飛機(jī)在水平地面，對(duì)地面的壓力：
F=G=mg=2.3×103kg×10N/kg=2.3×104N；
飛機(jī)對(duì)地面的壓強(qiáng)：
p==2.3×105Pa；
（2）由P=Fv得：
F==2×103N；
（3）由P=得：
W=Pt=60×103W×3600s=2.16×108J；
由Q=qm得：
m==5.4kg；
由ρ=得：
V==7.2×10﹣3m3=7.2L．
答：（1）飛機(jī)停在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)為2.3×105Pa；
（2）發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力大小2×103N；
（3）發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的能量為2.16×108J；這些能量相當(dāng)于7.2L的航空燃油完全燃燒時(shí)釋放的能量．
【解析】（1）根據(jù)p=求出飛機(jī)停在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（2）根據(jù)公式P==Fv計(jì)算牽引力的大小；
（3）根據(jù)W=Pt計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的能量；
根據(jù)m==計(jì)算燃料的質(zhì)量，由V=計(jì)算燃料的體積．