我国自主研制的某型新一代战斗机,它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动*、超视距攻击等优异*能,该飞机最大起飞质量...
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我国自主研制的某型新一代战斗机,它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动*、超视距攻击等优异*能,该飞机最大起飞质量为37t,最大飞行高度达20000m,最大航行速度达2.5倍声速(合3060km/h),最大载油量为10t,飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见下表:
速度v/(m/s) | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 |
阻力f/N | 0.3×104 | 1.2×104 | 2.7×104 | 4.8×104 | 7.5×104 |
已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40%,飞机使用的航空油的热值为5×107J/kg.求:
(1)完全燃烧时燃油获得的能量是多少焦?
(2)当飞机以400m/s的速度巡航时,飞机发动机的输出功率是多少千瓦?
(3)若在飞机油箱中加满燃油,并且以500m/s的速度巡航时,飞机的最大航程是多少千米?
【回答】
【考点】热量的计算;速度公式及其应用;功率的计算.
【分析】(1)已知燃油的质量,根据Q=mq求出放出的热量;
(2)根据表中提供的数据,利用P===Fv可求得飞机发动机的输出功率是多少千瓦;
(3)已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40%,求得机械能,从表中查到500m/s时的阻力,利用W=fs可求得飞机的最大航程.
【解答】解:
(1)燃油完全燃烧放出的热量:
Q=mq=1×104kg×5×107J/kg=5×1011J;
(2)由表中数据可知,飞机以400m/s的速度巡航时,所受阻力为4.8×104N,
则飞机发动机的输出功率P===Fv=4.8×104N×400m/s=1.92×107W=1.92×104kW,
(3)由(1)可知Q=5×1011J;
已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40%,
则有用功W=40%×Q=40%×5×1011J=2×1011J,
根据表格查出500m/s时的阻力为7.5×104N,
则由W=fs=Fs,可得s==≈2.7×106m=2.7×103km.
答:(1)飞机发动机完全燃烧10t燃油获得的能量是5×1011J;
(2)当飞机以400m/s的速度匀速巡航时,飞机发动机的输出功率是1.92×104kW,
(3)若在飞机油箱中加满燃油,并且以500m/s的速度巡航时,飞机的最大航程约是2.7×103km.
知识点:各地中考
题型:计算题
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