Question

【題目】請閱讀《“鯤龍”AG600： 海天之間來了艘“會飛的船”》回答問題。

“鯤龍”AG600： 海天之間來了艘“會飛的船”

水陸兩棲飛機(jī)“鯤龍”AG600，是繼“運-20”實現(xiàn)交付列裝、C919實現(xiàn)首飛之后，國產(chǎn)大飛機(jī)領(lǐng)域取得的又一項重大突破，填補(bǔ)了我國大型水陸兩棲飛機(jī)的研制空白。

2018年10月20日，湖北荊門的漳河水上機(jī)場，一架底部設(shè)計如船的“鯤龍”AG600，從機(jī)場陸上跑道開始滑行，隨即入水，劃開深藍(lán)色的水面后，迅速加速并昂起機(jī)頭，從水面踏浪而起，飛上云霄（如圖）。隨后，再下降至水面完成貼水滑行并回歸陸上跑道。“鯤龍”AG600水上首飛驗證成功，是其研制過程中一座重要的里程碑。

“鯤龍”AG600要求在岸上是飛機(jī)，在水上是大船。研發(fā)過程中科學(xué)家一直面臨巨大的挑戰(zhàn)。比如它的機(jī)身、翼展與目前的大型客機(jī)差不多，最大起飛質(zhì)量可達(dá)到53.5噸，在水面時需要保證機(jī)體結(jié)構(gòu)不漏水；普通船只航行速度大約30節(jié)（1節(jié)=1海里/時，即1.852km/h），相比之下，“鯤龍”AG600水面起飛速度達(dá)到100節(jié)以上，因此水面會對船底結(jié)構(gòu)產(chǎn)生巨大壓力；在水面風(fēng)力、波浪的影響下，飛機(jī)狀態(tài)必須穩(wěn)定。這些都是研發(fā)過程中必須攻克的難題。

“鯤龍”AG600配備的WJ-6渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)為我國自主研制，單臺最大功率高達(dá)3120 kW。這種帶6個葉片的螺旋槳發(fā)動機(jī)通過消耗燃油使飛機(jī)獲得動力，其核心結(jié)構(gòu)有壓氣機(jī)、燃燒室、燃?xì)鉁u輪、尾噴管等噴氣動力系統(tǒng)，在渦輪軸的前端還有一個與之相連的多葉片狀的螺旋槳。螺旋槳轉(zhuǎn)動時會對飛機(jī)產(chǎn)生向前的拉力，高溫高壓燃?xì)鈴奈矅姽軟_出時會對飛機(jī)產(chǎn)生向前的推力，一拉一推共同驅(qū)動飛機(jī)快速向前飛行。

請根據(jù)上述材料，回答下列問題：

（1）上文中所描述的“迅速加速并昂起機(jī)頭，從水面踏浪而起，飛上云霄”，這一起飛過程中，“鯤龍”的機(jī)械能__________。（選填“增大”、“減小”或“不變”）

（2）“鯤龍”AG600的渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)工作時，將燃油燃燒后獲得的______能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

（3）如果“鯤龍”AG600的4臺渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)同時按最大功率工作，其在水面上達(dá)到起飛速度時所受的阻力大約為______（選填選項前的字母）。

A．200N B．2000N C．2×105N D．2×108N

Answer 1

【答案】增大 內(nèi)能 C

【解析】

(1)[1]飛機(jī)“迅速加速并昂起機(jī)頭，從水面踏浪而起，飛上云霄”，這一起飛過程中，“鯤龍”的質(zhì)量不變，速度增大、高度增大，所以動能增大、重力勢能增大。因機(jī)械能等于動能與勢能之和，所以“鯤龍”的機(jī)械能增大。

(2)[2]渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)屬于熱機(jī)的一種，能將燃油燃燒后獲得的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

(3)[3] 4臺渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)同時按最大功率工作，總功率為：

P=3120kW×4=3120000W×4=1.248×107W，

其在水面上的起飛速度為：

v=100節(jié)=1.852km/h×100=185.2km/h≈51.44m/s，

根據(jù)P=Fv可知，飛機(jī)所受的阻力大約為：

f=F==≈2.4×105N。

C選項的值與之相近，故C符合題意。