Question

18．一架飞机以720千米/时的速度飞行了1800千米，发动机的功率为1200千瓦，效率为30%，那么该飞机在飞行中消耗了多少汽油？（q_汽油=4.6×10⁷焦/千克）

Answer 1

分析 （1）首先根据v=$\frac{s}{t}$公式变形求出飞机飞行的时间，由W=Pt求出飞机克服阻力做的功；
（2）热机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，据此求出汽油燃烧放出的热量，再根据Q=qm计算出消耗的汽油的质量．

解答 解：（1）飞机速度v=720km/h=200m/s，路程s=1800km=1.8×10⁶m，
因为v=$\frac{s}{t}$，则飞机飞行时间：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{1.8×1{0}^{6}m}{200m/s}$=9×10³s．
因此飞机克服阻力做的功：
W=Pt=1.2×10⁶W×9×10³s=1.08×10¹⁰J．
（2）根据η=$\frac{W}{Q}$可得：
Q=$\frac{W}{η}$=$\frac{1.08×1{0}^{10}J}{30%}$=3.6×10¹⁰J
又因为Q=qm，
所以需要燃烧汽油的质量：
m_汽油=$\frac{Q}{q}$=$\frac{3.6×1{0}^{10}J}{4.6×1{0}^{7}J/kg}$≈782.6kg．
答：该飞机在飞行中消耗了782.6kg汽油．

点评 本题考查了功、功率、热机效率、机械功率等公式的综合应用等知识点，考查内容虽多，但难度不大，是一道基础题，解题时要知道各物理量间的关系及各个物理公式．