Question

11．如圖是我國自主研發(fā)的戰(zhàn)略重型運輸機(jī)“運-20”，它可躋身全球十大運力最強(qiáng)運輸機(jī)之列，它對于推進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)和國防現(xiàn)代化建設(shè)具有重要意義．“運-20”部分參數(shù)為：最大起飛質(zhì)量210t，最大載重質(zhì)量60t，最大速度800km/h，最大航程7800km，求：

（1）該機(jī)以最大速度達(dá)到最大航程，在空中可連續(xù)飛行的時間為多少h？
（2）若飛機(jī)在空中水平勻速直線飛行時，所受平均阻力為8×10⁴N，求飛機(jī)飛行2000km的過程中，前進(jìn)的動力所做的功為多少J？
（3）當(dāng)以最大起飛質(zhì)量起飛時，該機(jī)需要產(chǎn)生的升力至少應(yīng)為多少N？該機(jī)有14個輪子，每個輪子與地面的接觸面積約為0.06m²，以最大起飛質(zhì)量降回地面靜止時，對地面的壓強(qiáng)約為多大？

Answer 1

分析 （1）由速度公式計算以最大速度達(dá)到最大航程時連續(xù)飛行的時間；
（2）勻速直線運動時物體受到的是平衡力，由此得到飛機(jī)的動力，由W=Fs計算動力做的功；
（3）由F=G=mg計算升力的大小；由p=$\frac{F}{S}$計算飛機(jī)靜止在地面時對地面的壓強(qiáng)．

解答 解：
（1）由題知，“運-20”最大速度800km/h，最大航程7800km，
由v=$\frac{s}{t}$得在空中可連續(xù)飛行的時間：
 t=$\frac{s}{v}$=$\frac{7800km}{800km/h}$=9.75h；
（2）由于飛機(jī)水平勻速直線飛行，故受平衡力，即前進(jìn)的動力與飛行的阻力是一對平衡力，
所以，前進(jìn)的動力：F=f=8×10⁴N，
前進(jìn)的動力所做的功：
W=Fs′=8×10⁴N×2000×10³m=1.6×10¹¹J；
（3）當(dāng)以最大起飛質(zhì)量起飛時，該機(jī)需要產(chǎn)生的升力至少為：
F_升=G=mg=210×10³kg×10N/kg=2.1×10⁶N；
飛機(jī)靜止在地面時，飛機(jī)對地面壓力：F_壓=G=2.1×10⁶N，
所以飛機(jī)對地面的壓強(qiáng)約為：
P=$\frac{{F}_{壓}}{S}$=$\frac{2.1×1{0}^{6}N}{14×0.06{m}^{2}}$=2.5×10⁶Pa．
答：（1）該機(jī)以最大速度達(dá)到最大航程，在空中可連續(xù)飛行的時間為9.75h；
（2）飛機(jī)飛行2000km的過程中，前進(jìn)的動力所做的功為1.6×10¹¹J；
（3）當(dāng)以最大起飛質(zhì)量起飛時，該機(jī)需要產(chǎn)生的升力至少應(yīng)為2.1×10⁶N，以最大起飛質(zhì)量降回地面靜止時，對地面的壓強(qiáng)約為2.5×10⁶Pa．

點評 本題考查了速度、功、壓強(qiáng)公式的應(yīng)用，以及平衡力的應(yīng)用，考查知識點多，綜合性強(qiáng)，但難度不大．熟練運用公式是解題的關(guān)鍵．