Question

【题目】2015年4月21日，重达2.3吨的世界上最大的太阳能飞机“阳光动力2号”降落在南京机场．如图所示，该飞机机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料．机翼上安装有高效太阳能电池板，能提供65kW的最大功率，该飞机的最大飞行速度为140km/h．假设飞机停在水平地面时轮与地面的总接触面积为0.1m2 ， g取10N/kg．求：
（1）飞机停在水平地面时对地面的压强大小；
（2）当飞机发动机的输出功率保持60kW，并以108km/h的速度水平匀速飞行时，发动机的牵引力大小；
（3）若飞机发动机保持60kW的输出功率匀速飞行1h，发动机输出的能量为多大？这些能量相当于多少升的航空燃油完全燃烧时释放的能量？航空燃油的热值取4×107J/kg，密度取0.75×103kg/m3 ．

Answer 1

【答案】解：（1）飞机在水平地面，对地面的压力：
F=G=mg=2.3×103kg×10N/kg=2.3×104N；
飞机对地面的压强：
p==2.3×105Pa；
（2）由P=Fv得：
F==2×103N；
（3）由P=得：
W=Pt=60×103W×3600s=2.16×108J；
由Q=qm得：
m==5.4kg；
由ρ=得：
V==7.2×10﹣3m3=7.2L．
答：（1）飞机停在水平地面时对地面的压强为2.3×105Pa；
（2）发动机的牵引力大小2×103N；
（3）发动机输出的能量为2.16×108J；这些能量相当于7.2L的航空燃油完全燃烧时释放的能量．
【解析】（1）根据p=求出飞机停在水平地面时对地面的压强；
（2）根据公式P==Fv计算牵引力的大小；
（3）根据W=Pt计算发动机输出的能量；
根据m==计算燃料的质量，由V=计算燃料的体积．