由航空工业部六O五研究所自行设计的“海鸥300”轻型水陆两栖飞机（如图所示）已于2010年11月10月在石家庄...

问题详情：

由航空工业部六O五研究所自行设计的“海鸥300”轻型水陆两栖飞机（如图所示）已于2010年11月10月在石家庄首飞成功，该机可载4﹣6名乘客，配置有高*能的发动机和先进航空仪表设备，可用于公务飞行、货物运输、海岸巡逻等．设飞机和乘客的总质量为4000kg，g取10N/kg．（忽略飞机所受空气的浮力）

（1）飞机停在水面时，排开水的体积是多少？

（2）若飞机在空中以100m/s的速度水平匀速飞行时，飞机在水平方向受到的阻力为飞机重力的0.1倍，求此时飞机发动机的功率是多少？

（3）若在（2）的条件下增大飞机发动机的功率，试讨论飞机在水平方向上受力和运动速度的变化，以及飞机升力的变化．

（4）飞机在试飞过程中曾以最大功率沿着上下高差为120m，长1200m的航线飞行，若飞机和乘客的总质量不变，飞行速度保持100m/s，配套航空发动机的功率至少应该是多少kw？

【回答】

解：（1）飞机停在水面时，处于漂浮状态，

则飞机受到的浮力：

F浮=G=mg=4000kg×10N/kg=4×104N，

由F浮=ρgV排可得，飞机排开水的体积：

V排===4m3；

（2）因飞机水平方向匀速飞行时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，

所以，发动机的牵引力：

F=f=0.1G=0.1×4×104N=4×103N，

则飞机发动机的功率：

P=Fv=4×103N×100m/s=4×105W；

（3）在（2）的条件下，若增大飞机发动机的功率，飞机发动机的牵引力会增大，牵引力大于飞机在水平方向受到的阻力，飞机的飞行速度就会增大；

飞机的飞行速度增大，飞机在水平方向受到的阻力会增大；

由于飞机的飞行速度增大，飞机机翼上下两个表面所受空气的压强差就越大，故飞机的升力就会增大；

（4）飞机在试飞过程中需要克服重力所做的功：

W1=Gh=4×104N×120m=4.8×106J，

需要克服阻力所做的功：

W2=fs=4×103N×1200m=4.8×106J，

则至少需要做的功为：

W=W1+W2=4.8×106J+4.8×106J=9.6×106J，

由v=得所用时间：

t===12s，

则功率：

P===8×105W=800kW．

答：（1）飞机停在水面时，排开水的体积是4m3；

（2）此时飞机发动机的功率是4×105W；

（3）若在（2）的条件下增大飞机发动机的功率，飞机在水平方向上受力、运动速度、飞机升力均变大，分析过程如上所示；

（4）配套航空发动机的功率至少应该是800kW．

知识点：八年级下

题型：计算题