Question

19．“海鷗300”私人飛機(jī)是中國首款具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的輕型水陸兩棲飛機(jī)．（如圖所示）該機(jī)可載4-6名乘客，配置有高性能的發(fā)動(dòng)機(jī)和先進(jìn)航空儀表設(shè)備，可用于公務(wù)飛行、貨物運(yùn)輸、紅海巡邏等．設(shè)飛機(jī)的總質(zhì)量為4000kg，g=10N/kg．求：
（1）“海鷗300”輕型水陸兩棲飛機(jī)的重力為多少？
（2）飛機(jī)停在江面上時(shí)，排開水的體積是多少立方米？（江水的密度為1.0×10³kg/m³）
（3）若飛機(jī)在空中以252km/h的速度水平勻速飛行時(shí)，它在水平方向受到的阻力為飛機(jī)重力的0.1倍，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是多少瓦？

Answer 1

分析 （1）已知飛機(jī)的質(zhì)量，利用重力公式計(jì)算重力；
（2）知道飛機(jī)停在水面上（漂�。�，利用漂浮條件求飛機(jī)受到的浮力，再利用阿基米德原理求飛機(jī)排開水的體積；
（3）已知飛機(jī)重力，根據(jù)題目提供的阻力與重力的關(guān)系、二力平衡條件求阻力、動(dòng)力，再利用速度公式和功率公式求發(fā)動(dòng)機(jī)的功率．

解答 解：（1）飛機(jī)的重力G=mg=4000kg×10N/kg=40000N；
（2）飛機(jī)停在水面時(shí)，處于漂浮狀態(tài)，則所受浮力F_排=G=40000N，
根據(jù)F_浮=ρ_水gV_排可得，飛機(jī)停在江面上時(shí)，排開水的體積：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{40000N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=4m³；
（2）飛機(jī)水平勻速飛行時(shí)，動(dòng)力等于阻力，即：
F=f=0.1G=0.1mg=0.1×4000kg×10N/Kg=4000N，
由P=$\frac{W}{t}$，W=Fs得，
飛機(jī)的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=4000N×252×$\frac{1}{3.6}$m/s=2.8×10⁵W．
答：（1）“海鷗300”輕型水陸兩棲飛機(jī)的重力為40000N；
（2）飛機(jī)停在江面上時(shí)，排開水的體積是4m³；
（3）若飛機(jī)在空中以252km/h的速度水平勻速飛行時(shí)，它在水平方向受到的阻力為飛機(jī)重力的0.1倍，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是2.8×10⁵W．

點(diǎn)評 本題考查了速度的計(jì)算、重力的計(jì)算、浮力的計(jì)算（阿基米德原理、漂浮條件）、功率的計(jì)算，涉及到二力的平衡，知識(shí)點(diǎn)多，屬于難題．