Question

6．2015年4月21日，重達(dá)2.3噸的世界上最大的太陽能飛機(jī)“陽光動力2號”降落在南京機(jī)場．如圖所示，該飛機(jī)機(jī)身和機(jī)翼均采用極輕的碳纖維材料，機(jī)翼上安裝有高效太陽能電池板，能提供65kW的最大功率，該飛機(jī)的最大飛行速度為140km/h．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)大�。�
（2）若飛機(jī)發(fā)動機(jī)保持60kW的輸出功率勻速飛行2h，發(fā)動機(jī)對飛機(jī)做了多少功？
（3）當(dāng)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時，發(fā)動機(jī)的牽引力大�。�

Answer 1

分析 （1）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)對飛機(jī)做功的大小；
（3）根據(jù)公式P=$\frac{W}{t}$=Fv計算牽引力的大�。�

解答 解：（1）飛機(jī)停在水平地面時對地面的壓力：F=G=mg=2.3×l0³kg×10N/kg=2.3×l0⁴N，
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{2.3×1{0}^{5}N}{0.1{m}^{2}}$=2.3×l0⁵Pa；
（2）由P=$\frac{W}{t}$得：
W=Pt=6.0×l0⁴W×7.2×l0³s=4.32×l0⁸J；
（3）水平勻速飛行時速度v=108km/h=30m/s，
由P=$\frac{W}{t}$=Fv可得：
牽引力F=$\frac{P}{v}$=$\frac{6.0×1{0}^{4}W}{30m/s}$=2.0×l0³N．
答：（1）飛機(jī)停在水平地面時對地面的壓強(qiáng)大小為2.3×l0⁵Pa．
（2）若飛機(jī)發(fā)動機(jī)保持60kW的輸出功率勻速飛行2h，發(fā)動機(jī)對飛機(jī)做了4.32×l0⁸J的功．
（3）當(dāng)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時，發(fā)動機(jī)的牽引力大小為2.0×l0³N．

點評 本題主要考查了壓強(qiáng)、功和功率的有關(guān)計算，考查全面，難度適中．