Question

14．如圖是我國自主研發(fā)的戰(zhàn)略重型運輸機“運20”，能躋身全球十大運力最強運輸機之列，它對于推進我國經(jīng)濟和國防現(xiàn)代化建設(shè)，應(yīng)對搶險救災(zāi)，人道主義援助等緊急情況，具有重要意義．請計算：
（1）該機的最大速度約為700km/h，從我國廣州到澳大利亞珀斯的距離大約為6160km，該機從廣洲飛到珀斯至少需要的時間．
（2）該機有14個輪子，每個輪子與地面的接觸面積約為0.3m²，一次試飛時的總質(zhì)量為2.1×10⁵kg，該機靜止在水平跑道上時對地面的壓強．
（3）假設(shè)該飛機從地面爬升到10000m高空所需的時間是20min，則飛機克服重力做功的功率是多少．

Answer 1

分析 （1）已知飛機的飛行速度和距離，利用公式t=$\frac{s}{v}$得到飛機從廣洲飛到珀斯需要的時間；
（2）已知飛機的質(zhì)量，可以得到重力，飛機對水平地面的壓力等于其重力；已知每個輪子與地面的接觸面積和輪子數(shù)量，可以得到飛機與地面的總接觸面積；已知壓力和接觸面積，利用公式p=$\frac{F}{S}$得到飛機靜止時對水平地面的壓強；
（3）已知飛機重力和上升的高度，利用公式W=Gh得到克服重力做的功；根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出飛機克服重力做功的功率．

解答 解：
（1）根據(jù)v=$\frac{s}{t}$得，飛機從廣洲飛到珀斯需要的時間為：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{6160km}{700km/h}$=8.8h；
（2）飛機對水平面的壓力為：
F=G=mg=2.1×10⁵kg×10N/kg=2.1×10⁶N，
飛機與地面的接觸面積為S=14×0.3m²=4.2m²，
飛機對水平跑道的壓強為：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{2.1×1{0}^{6}N}{4.2{m}^{2}}$=5×10⁵Pa；
（3）飛機克服重力做的功為：
W=Gh=2.1×10⁶N×10000m=2.1×10¹⁰J．
飛機克服重力做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{2.1×1{0}^{10}J}{20×60s}$=1.75×10⁷W．
答：
（1）飛機從廣洲飛到珀斯需要的時間為8.8h；
（2）飛機對水平跑道的壓強為5×10⁵Pa；
（3）飛機克服重力做功的功率是1.75×10⁷W．

點評 此題是一道力學(xué)綜合計算題，考查了速度、壓強、功、功率計算公式或變形公式的掌握和應(yīng)用，難度不大．