分析 (1)飛機停在水面時處于漂浮狀態(tài),受到的浮力和自身的重力相等,根據F=G=mg求出其大小,再根據阿基米德原理求出排開水的體積;
(2)飛機水平方向勻速飛行時處于平衡狀態(tài),受到的牽引力和阻力是一對平衡力,根據f=0.1G求出阻力即可求出牽引力,根據P=Fv求出此時飛機發(fā)動機的功率;
(3)根據W=Gh求出克服重力所做的功,根據W=fs求出克服阻力做的功,兩者之和即為發(fā)動機做的功,利用P=$\frac{W}{t}$求出發(fā)動機的最小功率.
解答 解:(1)飛機停在水面時,處于漂浮狀態(tài),則飛機受到的浮力:
F浮=G=mg=4000kg×10N/kg=4×104N,
由F浮=ρgV排可得,飛機排開水的體積:
V排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{4×1{0}^{4}N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=4m3;
(2)因飛機水平方向勻速飛行時處于平衡狀態(tài),受到的牽引力和阻力是一對平衡力,
所以,發(fā)動機的牽引力F=f=0.1G=0.1×4×104N=4×103N,
則飛機發(fā)動機的功率:
P=Fv=4×103N×100m/s=4×105W;
(3)飛機在試飛過程中需要克服重力所做的功:
W1=Gh=4×104N×120m=4.8×106J,
需要克服阻力所做的功:
W2=fs=4×103N×1200m=4.8×106J,
則至少需要做的功為:
W=W1+W2=4.8×106J+4.8×106J=9.6×106J,
由v=$\frac{s}{t}$得所用時間至少為:
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{1200m}{100m/s}$=12s,
則功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{9.6×1{0}^{6}J}{12s}$=8×105W=800kW.
答:(1)飛機停在水面時,排開水的體積是4m3;
(2)此時飛機發(fā)動機的功率是4×105W;
(3)配套航空發(fā)動機的功率至少應該是800kW.
點評 本題考查了速度的計算、重力的計算、浮力的計算(阿基米德原理、漂浮條件)、功率的計算以及二力的平衡和升力變化的分析,知識點多,綜合性強,屬于難題.
科目:初中物理 來源: 題型:填空題
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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題
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科目:初中物理 來源: 題型:多選題
A. | 一瓶普通裝礦泉水的質量約為500g | B. | 較為舒適的房間溫度約為25℃ | ||
C. | 我國家庭電路交流電的頻率為50Hz | D. | 電學實驗測小燈泡電功率約為10W |
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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 物體只受重力作用,機械能不變 | |
B. | 物體只受重力作用,機械能減小 | |
C. | 物體受重力和摩擦力作用,機械能減小 | |
D. | 物體受重力和摩擦力作用,機械能不變 |
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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題
時間/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
溫度/% | 40 | 42 | 44 | 46 | 48 | 48 | 48 | 48 | 49 | 50 | 51 |
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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 比賽時拉力較大的一組定能獲勝 | |
B. | 選體重較大的運動員,能增大對地面的壓力 | |
C. | 運動員身體后傾、兩腿彎曲,可以降低重心 | |
D. | 比賽時受到地面的摩擦力較大的一組獲勝 |
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科目:初中物理 來源: 題型:填空題
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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 電壓表和電流表示數都變小 | B. | 電壓表示數變大,電流表示數變小 | ||
C. | 電壓表和電流表示數都變大 | D. | 電壓表示數變小,電流表示數變大 |
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