Question

【題目】閱讀短文，回答問題

“鯤龍”AG600

2018 年10月20日，國產(chǎn)大型水陸兩棲飛機“鯤龍”AG600成功實現(xiàn)水上起降，如左圖所示�！蚌H龍”AG600是國家為滿足森林滅火和水上救援的迫切需要，研制的大型特種用途民用飛機，既能在陸地上起降，又能在水面上起降，是一艘會飛的船。AG600可以在20秒內(nèi)一次汲水12噸，單次投水救火面積可達4000余平方米，還可以在2米高海浪的復(fù)雜氣象條件下實施水面救援行動，水上應(yīng)急救援一次可救護50名遇險人員�！蚌H龍”AG600 除了像普通飛機在陸上起降外，在任何江河湖泊，只要給它一片長1500米、寬200米、深2.5米的水域，它都能“說走就走”。最大巡航速度500公里/小時，最大航程4500公里，可從中國最北端黑龍江漠河直飛海南三亞，更可以從三亞往返中國最南端的曾母暗沙�！蚌H龍”AG600作為當(dāng)今世界最大一款水陸兩棲飛機，AG600飛機的機身長37米、翼展達38.8米，個頭兒與波音737相當(dāng)，采用單船身、懸臂上單翼和前三點可收放式起落架布局，選裝4臺渦槳發(fā)動機。

飛機發(fā)動機的熱效率和推進效率是反映飛機性能的重要指標(biāo)。發(fā)動機的熱效率是指發(fā)動機獲得的機械能與燃料完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能之比，推進效率是指發(fā)動機傳遞給飛機的推進功（推力所做的功）與獲得的機械能之比。

飛機的部分參數(shù)如下表所示：

WJ6發(fā)動機數(shù)量	4臺	M最大起飛質(zhì)量	53.5t
最大巡航速度	500km/h	發(fā)動機巡航推力	4.6×104 N
發(fā)動機的熱效率	40%	發(fā)動機的推進效率	……

（1）如左圖所示，機身下部制成“V”形，除了能減小阻力外，這樣設(shè)計的目的還有______________；機翼設(shè)計成如圖所示的截面圖，當(dāng)飛機水平飛行時，機翼上方空氣速度大，壓強________；

（2）“鯤龍”AG600在水面降落的過程中，重力勢能________，動能________（選填“增大”、“減小”或“不變”）；

（3）若“鯤龍”AG600某次執(zhí)行任務(wù)時該飛機的總質(zhì)量為48t，總體積約5×103m3。該飛機停在水平地面時，起落架的觸地總面積是1.2m2，對地面的壓強_________Pa；停在水面上時，排開水的體積是_________m3；（g=10N/kg，ρ水=1×103kg/ m3）

（4）若“鯤龍”AG600空載時質(zhì)量為40t，在水面滑行測試中，“鯤龍”AG600蓄一定質(zhì)量的水，發(fā)動機牽引力的實際總功率為2500kW，飛機在水面上以36km/h的速度勻速滑行了1min，滑行過程中所受阻力為總重的0.5倍，則飛機受到的阻力為_________N，所蓄水的質(zhì)量為__________t；

（5）“鯤龍”AG600 以最大速度滿載巡航2h，消耗燃油5000kg，燃油完全燃燒獲得的內(nèi)能是_________J，此過程中發(fā)動機的推進效率為__________。（燃油的熱值q=4.6×107J/kg）

Answer 1

【答案】降低重心，更穩(wěn)定 小 減小 減小 48 10 50%

【解析】

(1)[1]機身下部制成“V”形，除了能減小阻力外，還可以降低飛機的重心，使其落在水面使更穩(wěn)定。

[2]機翼設(shè)計成如圖所示的截面圖，當(dāng)飛機水平飛行時，在相同時間內(nèi)，機翼上方空氣通過的路程比下方大，則速度大，壓強小。

(2)[3][4]“鯤龍”AG600在水面降落的過程中，質(zhì)量不變，高度降低、速度減小，故重力勢能減小，動能減小。

(3)[5]飛機停在水平地面時，對地面的壓力等于本身的重力，即

則對地面的壓強

[6]停在水面上時，處于漂浮狀態(tài)，受到的浮力等于本身的重力，即

根據(jù)可得排開水的體積

(4)[7][8]由題可知發(fā)動機牽引力的實際總功率為

飛機在水面上勻速滑行的速度

由于飛機勻速滑行，受到的阻力等于發(fā)動機牽引力，由可得滑行過程中所受阻力

又滑行過程中所受阻力為總重的0.5倍，則蓄水時飛機重力為

則由G=mg可得蓄水時的總質(zhì)量

已知飛機空載的質(zhì)量，則所蓄水的質(zhì)量

(5)[9]燃油完全燃燒獲得的內(nèi)能

[10]由表格中數(shù)據(jù)可知發(fā)動機的熱效率為40%，由可得獲得的機械能

“鯤龍”AG600 以最大速度滿載巡航2h，由可得巡航路程

則發(fā)動機巡航推力做功

則發(fā)動機的推進效率