Question

【題目】2018年8月30日，我國(guó)水陸兩棲飛機(jī)“鯤龍”AG600試飛機(jī)組進(jìn)行了首次下水滑行.“鯤龍”AG600機(jī)身總長(zhǎng)37m，翼展超過(guò)機(jī)身長(zhǎng)度最寬處達(dá)到38.8m，整個(gè)飛機(jī)高12m.空載時(shí)的總質(zhì)量為42t，最大起飛重量53.5t，空中巡航時(shí)速500公里，最大航程超過(guò)5000公里.輪胎與跑道的總接觸面積為0.6m2為世界上最大的一款水陸兩用飛機(jī)，可以在陸地和水面上起降.據(jù)報(bào)道這架水陸兩棲運(yùn)輸機(jī)主要是用于消防和水上救援，能在20秒內(nèi)吸滿12t水，水上應(yīng)急救援一次可救護(hù)50名遇險(xiǎn)人員.（g=10N/kg）求：

（1）飛機(jī)空載時(shí)靜止在水平跑道上，對(duì)跑道的壓力和壓強(qiáng).

（2）飛機(jī)靜止在水面上時(shí)受到的最大浮力及排開(kāi)水的體積.

（3）艙底某處距水面1.5m，水對(duì)該處產(chǎn)生的壓強(qiáng).

（4）若飛機(jī)在空中飛行時(shí)獲得1.6×105N的水平推力，以巡航時(shí)速沿水平方向勻速航行1h，需要完全燃燒熱值為4×107J/kg的航空煤油4000kg．則1h內(nèi)飛機(jī)在空中飛行的距離及發(fā)動(dòng)機(jī)的效率.

Answer 1

【答案】（1）4.2×105N；7×105Pa（2）5.35×105N；53.5m3（3）1.5×104Pa（4）50%

【解析】

（1）飛機(jī)空載時(shí)靜止對(duì)跑道的壓力F=G=mg=42×1000kg×10N/kg=4.2×105N，對(duì)跑道的壓強(qiáng)p===7×105Pa；

（2）漂浮的物體受到的浮力等于物體的重力，所以飛機(jī)受到的最大浮力：F浮=G最大=m最大g=53.5×1000kg×10N/kg=5.35×105N；飛機(jī)排開(kāi)水的體積V排===53.5m3；

（3）水產(chǎn)生的壓強(qiáng)p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5m=1.5×104Pa；

（4）1h內(nèi)飛機(jī)在空中飛行的距離為：s=vt=500km/h×1h=500km=5×105m；水平推力做的有用功為：W有=Fs=1.6×105N×5×105m=8×1010J，完全燃燒熱值為4×107J/kg的航空煤油4000kg放出的熱量為：Q放=mq=4000kg×4×107J/kg=1.6×1011J，所以發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為：η=×100%=×100%=50%。