Question

【題目】如圖所示,我國自主研發(fā)的第四代重型隱身戰(zhàn)斗機“殲一20”,該機最大起飛質(zhì)量為37 t,最大飛行高度達20000 m,最大航行速度達2.5倍聲速(合3060 km/h),最大載油量為10 t,飛機航行時所受阻力的大小與速度的關(guān)系見下表。


已知飛機發(fā)動機燃油完全燃燒的能量轉(zhuǎn)化為機械能的效率是40%,飛機使用的航空燃油的熱值為5X 107 J/kg.求:
（1）完全燃燒10 t航空燃油放出的熱量。
（2）當飛機以400 m/s的速度勻速巡航時，飛機發(fā)動機的輸出功率。
（3）若在飛機油箱中加滿燃油,并且以500 m/s的速度勻速巡航時，飛機的最大航程。

Answer 1

【答案】
（1）解：燃油完全燃燒放出的熱量：Q mq 1 104kg 5 107J/kg 5 1011J
（2）解：由表中數(shù)據(jù)可知，以400 m/s的速度勻速巡航時，所受阻力f 4.8×104N，則飛機發(fā)動機的輸出功率：P Fv fv 4.8 104N 400m/s 1.92 107W 1.92 104kW
（3）解：由 得，有用功：W Q 40% 5 1011J 2.0 1011J ， 速度500m/s時的阻力為：f N，則由W Fs fs可得，s 2.7x106m 2700km
【解析】（1）已知燃油的質(zhì)量，根據(jù)Q放=mq求出放出的熱量；
（2）根據(jù)表中提供的數(shù)據(jù)，利用P=Fv可求得飛機發(fā)動機的輸出功率是多少千瓦；
（3）已知飛機發(fā)動機燃油完全燃燒的能量轉(zhuǎn)化為機械能的效率是40%，求得機械能，從表中查到500m/s時的阻力，利用W=fs可求得飛機的最大航程．
【考點精析】根據(jù)題目的已知條件，利用功率計算公式的應(yīng)用和熱量的計算的相關(guān)知識可以得到問題的答案，需要掌握功率的計算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時間 ，單位是秒（s） P表示功率，單位是瓦特（W）1 W= 1 J/s；熱量的計算： ① Q吸 = cm△t升=cm(t-t0) （Q吸是吸收熱量，單位是焦耳；c 是物體比熱，單位是：焦/(千克?℃)；m是質(zhì)量；t0 是初始溫度；t 是后來的溫度． ）② Q放 =cm△t降=cm(t0-t) ③ Q吸 = Q放．