Question

7．2013年11月6日，我國自行研制的殲-15首次公開亮相，殲15靜止在地面上時(shí)與地面的接觸的總面積為0.5m²，它的一些技術(shù)參數(shù)如下表：

全機(jī)空重	17500千克
最大速度	約800m/s（標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)油，無武裝）
最大航程	3000千米（最大內(nèi)油，無武裝）
最大后燃?xì)馔屏?/TD>	240千牛

（1）如果，全機(jī)空載時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？（g取10N/kg）
（2）殲-15利用最大燃?xì)馔屏�，以最大速度飛行時(shí)的功率是多少？
（3）若發(fā)動(dòng)機(jī)燃油完全燃燒的能量有40%轉(zhuǎn)化為飛機(jī)的機(jī)械能，飛機(jī)使用的航空燃油的熱值為5×10⁷J/kg，則殲15利用最大的燃?xì)馔屏�，飛滿最大航程所消耗的航空燃油為多少kg？

Answer 1

分析 （1）“殲-15”靜止在地面上時(shí)，對(duì)地面的壓力等于其重力，利用G=mg求出重力，再利用p=$\frac{F}{s}$計(jì)算壓強(qiáng)；
（2）根據(jù)P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv可求得以最大速度飛行時(shí)的功率；
（3）求出飛機(jī)飛行時(shí)做的功，然后求出燃料釋放的能量，最后求出燃油的質(zhì)量．

解答 解：（2）“殲-15”靜止在地面上時(shí)，對(duì)地面的壓力：
F=G=mg=17500kg×10N/kg=1.75×10⁵N，
全機(jī)空載時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.75×1{0}^{5}N}{0.5{m}^{2}}$=3.5×10⁵Pa；
（2）以最大速度飛行時(shí)的功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=240×10³N×800m/s=1.92×10⁸W．
（3）飛機(jī)飛行時(shí)做的功W=Fs=240×10³N×3×10⁶m=7.2×10¹¹J，
汽油燃燒釋放的能量Q=$\frac{W}{η}$=$\frac{7.2×1{0}^{11}J}{40%}$=1.8×10¹²J，
由Q=mg可得，飛機(jī)消耗的燃油質(zhì)量m=$\frac{Q}{q}$=$\frac{1.8×1{0}^{11}J}{5×1{0}^{7}J/kg}$=3.6×10⁴kg，
答：（1）全機(jī)空載時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)是3.5×10⁵Pa；
（2）殲-15利用最大燃?xì)馔屏�，以最大速度飛行時(shí)的功率是1.92×10⁸W．
（3）飛滿最大航程所消耗的航空燃油為3.6×10⁴kg．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查了壓強(qiáng)大小的計(jì)算、功率的計(jì)算、燃料的熱值，是一道綜合性較強(qiáng)的題目，關(guān)鍵是知道“殲-15”靜止在地面上時(shí)，對(duì)地面的壓力等于其重力．計(jì)算過程中要注意單位換算．