Question

12．“陽光動力2號”是世界上最大的太陽能飛機(jī)，質(zhì)量約為2.3×10³kg．假設(shè)飛機(jī)停在水平地面時，輪與地面的總接觸面積為0.1m²，g取10N/kg．求：
（1）飛機(jī)停在水平地面時對地面的壓強(qiáng)；
（2）若飛機(jī)發(fā)動機(jī)的輸出功率保持60kW，并以108km/h的速度水平勻速飛行1h，此過程中發(fā)動機(jī)做了多少功？發(fā)動機(jī)的牽引力多大？

Answer 1

分析 （1）利用G=mg求出飛機(jī)的重力，飛機(jī)停在水平地面時對地面的壓力等于其重力，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出飛機(jī)停在水平地面時對地面的壓強(qiáng)；
（2）根據(jù)公式P=$\frac{W}{t}$計算發(fā)動機(jī)做了多少功，牽引力的大��；由速度公式求得飛機(jī)飛行路程，利用W=Fs可求得發(fā)動機(jī)的牽引力．

解答 解：（1）飛機(jī)的重力：G=mg=2.3×10³kg×10N/kg=2.3×10⁴N，
因為飛機(jī)靜止在水平地面上，所以壓力F=G=2.3×10⁴N，
飛機(jī)停在水平地面時對地面的壓強(qiáng)：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{2.3×1{0}^{4}N}{0.1{m}^{2}}$=2.3×10⁵Pa，
（2）由P=$\frac{W}{t}$可得，此過程中發(fā)動機(jī)做功：
W=Pt=6×10⁴W×3600s=2.16×10⁸J，
由v=$\frac{s}{t}$可得，飛機(jī)飛行路程：s=vt=108km/h×1h=108km=1.08×10⁵m，
由W=Fs可得，發(fā)動機(jī)的牽引力：F=$\frac{W}{s}$=$\frac{2.16×1{0}^{8}J}{1.08×1{0}^{5}m}$=2×10³N．
答：（1）飛機(jī)停在水平地面時對地面的壓強(qiáng)為2.3×10⁵Pa；
（2）此過程中發(fā)動機(jī)做了2.16×10⁸J的功；發(fā)動機(jī)的牽引力為2×10³N．

點評 本題以太陽能飛機(jī)為背景，考查了壓強(qiáng)的計算、功率的計算、速度公式及其變形的應(yīng)用等，考查全面，難度適中．