Question

20．陽光動(dòng)力2號(hào)太陽能飛機(jī)，是一架長(zhǎng)航時(shí)、不必耗費(fèi)一滴燃油便可晝夜連續(xù)飛行的太陽能飛機(jī)，飛行所需能量完全由太陽能電池提供，其翼展達(dá)到72米，僅次于體積最大的商用客機(jī)A380（79.75米）但重量只有約2300公斤，與一輛半家用汽車相當(dāng)．如圖所示，該飛機(jī)機(jī)身和機(jī)翼均采用極輕的碳纖維材料，機(jī)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(jī)的最大飛行速度為140km/h．求：
（1）當(dāng)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率保持60kW，并以30m/s的速度水平勻速飛行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力大小：
（2）若飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)保持60kW的輸出功率勻速飛行1h，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的能量為多大？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力；
（2）根據(jù)W=Pt求出發(fā)動(dòng)機(jī)輸出能量．

解答 解：（1）已知飛行速度v=30m/s，功率P=60kW=60000W，
由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv得牽引力：
F=$\frac{P}{v}$=$\frac{60000W}{30m/s}$=2×10³N；
（2）已知時(shí)間t=1h=3600s，
由P=$\frac{W}{t}$可得發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的能量：
W=Pt=60000W×3600s=2.16×10⁸J；
答：（1）發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力大小為2×10³N；
（2）若飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)保持60kW的輸出功率勻速飛行1h，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的能量為2.16×10⁸J．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查的是學(xué)生對(duì)功率、功公式的理解和掌握，有一定的綜合性，難度不是很大，注意單位換算．