Question

【題目】【2015·連云港市】（9分）2015年4月21日，重達2.3噸的世界上最大的太陽能飛機“陽光動力2號”降落在南京機場。如圖所示，該飛機機身和機翼均采用極輕的碳纖維材料，機翼上安裝有高效太陽能電池板，能提供65kW的最大功率，該飛機的最大飛行速度為140km/h。假設飛機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）飛機停在水平地面時對地面的壓強大小；

（2）當飛機發動機的輸出功率保持60kW，并以108 km/h的速度水平勻速飛行時，發動機的牽引力大小；

（3）若飛機發動機保持60kW的輸出功率勻速飛行1h，發動機輸出的能量為多大？這些能量相當于多少升的航空燃油完全燃燒時釋放的能量？航空燃油的熱值取4×107J/kg，密度取0.75×103kg/m3。

Answer 1

【答案】（1）2.3×105Pa （2）2×103 N (3)2.16×108J 7.2L

【解析】

試題分析：求飛機對地面的壓強利用壓強的計算公式p=F/S 即可。飛機勻速飛行，功率P=Fv，功率已知，將速度單位換算成m/s，代入公式F=P/v。

（1）飛機對地面的壓強

（2）v=108 km/h=30m/s，由P=Fv，得 F=P/v=2×103 N。

（3）W=Pt=60×103 W×3600s=2.16×108J

由Q=qm 得

由 得