Question

閱讀短文，回答問題．
如圖所示，是2009年國慶大閱兵上飛過天安門廣場上空的殲10戰斗機，該飛機是我國自行研制的具有完全獨立知識產權的新型戰斗機．殲10戰斗機具有很強的超視距空戰、近距格斗、空對地攻擊和空中對接加油能力．
以下是殲10戰斗機的部分參數：

機長	16.4米	整機推重比	0.5
翼展	9.7米	爬升率	280米/秒
機高	5.3米	可帶燃油	9000升
最大速度	2.0馬赫	航程	3000公里
正常起飛重量	14噸	升限	20000米

小明讀完以上表格后發現有些參數看不懂，好學的小明通過上網查閱了一些名詞的含義．
爬升率：又稱爬升速度或上升串，是各型飛機，尤其是戰斗機的重要性能指標之一．它是指正常爬升時，飛機在單位時間內增加的高度，其計量單位為米/秒．
馬赫：速度單位，1馬赫等于1倍音速，等于340米/秒．
…
請你幫助小明完成以下題目：
（1）某殲10飛機空中對接加油時，為保證加油的順利進行，殲10飛機與加油機要盡可能做到______．
（2）殲10的機翼在設計時充分利用了流體力學的知識．如圖所示，機翼的下表面平直，上表面呈弧形凸起，當飛機高速飛行時，流過它上方的空氣速度比下方空氣速度______（選填“大”或“小”），此時，上方空氣壓強比下方空氣壓強______（選填“大”或“小”），這樣，機翼受到一個向______（選填“上”或“下”）的壓力差．
（3）在制造殲10飛機時應采用的最合適的材料是______
A．密度大，硬度大的合金材料　　　B．密度大，硬度小的合金材料
C．密度小，硬度大的合金材料　　　D．密度小，硬度小的合金材料
（4）殲10飛機由地面正常爬升到最高處所需要的時間約為______s（結果保留1位小數）；若一架殲10飛機以最大速度飛行10min，則飛行的路程是______Km．
（5）殲10飛機滿載燃油時，燃油的質量是______kg；這些燃油完全燃燒產生的熱量是______J．（飛機燃油的密度約為0.8×10³kg/m³；熱值約為4.5×10⁷J/kg．）

Answer 1

解：（1）飛機在空中加油時，兩架飛機的位置應不變，因此要保持相對靜止；
故答案為：相對靜止．
（2）飛機上方的空氣流速大、壓強小，下方流速小、壓強大，就會產生一個向上的壓力差，這就是飛機升力的產生原因；
故答案為：大；小； 上．
（3）因為飛機質量小有利于飛行和節能，在體積一定時，密度小的物質，其質量小，所以飛機在選材時，既要選擇牢固、硬度大的材料，同時也要考慮密度小的物質小，其重力也小．
故選C．
（4）飛機爬升到最高處所需要的時間t==≈71.4s．
因為1馬赫等于1倍音速，等于340米/秒，所以最大速度v′=2馬赫=2×340米/秒=680米/秒，t′=10min=600s，
則以最大速度飛行10min經過的路程s′=v′t′=680m/s×600s=408km；
故答案為：71.4；408．
（5）飛機滿載燃油的質量m=ρV=0.8×10³kg/m³×9m³=7200kg．
這些燃油完全燃燒產生的熱量Q=qm=4.5×10⁷J/kg×7200kg=3.24×10¹¹J．
故答案為：7200；3.24×10¹¹．
分析：（1）飛機在空中加油，必須保證兩架飛機在空中的相對位置不變才行；
（2）飛機是利用流體的壓強與流速的關系來產生升力的；
（3）因為飛機在天上飛要克服較大的空氣阻力還要應付各種突發情況，材料除需要較高的牢固度外；飛機還要輕一些，太重的話，飛機起飛就需要更多的能量．
（4）爬升時間應用表中爬升的距離除以速度．飛行的路程應用速度乘以時間；
（5）燃油的質量可用燃油的體積乘以燃油的密度．燃油可產生的熱量可用燃油的質量乘以熱值；
點評：殲10飛機是一項高科技的研究成果，它包含了眾多與物理學相關的知識，我們應該學會通過分析材料找出里面所包含的物理信息，并解答相關的疑問．