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我国自主研制的某型新一代战斗机,它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击...

我国自主研制的某型新一代战斗机,它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能,该飞机最大起飞质量为37t,最大飞行高度达20000m,最大航行速度达2.5倍声速(合3060km/h),最大载油量为10t,飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见下表:

速度v/(m/s)

100

200

300

400

500

阻力f/N

0.3×104

1.2×104

2.7×104

4.8×104

7.5×104

(1)燃油属于      (选填“可”或“不可”)再生能源.

(2)根据表格提供的信息分析,若该飞机以速度v沿水平方向匀速直线飞行的时间为t,则它在这段时间内克服空气阻力所做的功W=       .(表达式中的字母只能出现vt

(3)已知:飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40%,飞机使用的航空燃油的热值为5×107J/kg.求:在飞机油箱中加满燃油,并且以500m/s的速度巡航时,飞机的最大航程约是多少km?

 

(1)不可 (2) 0.3v3t (3)2667 【解析】 试题分析:(1)燃油属于不可再生能源;(2)当飞机沿水平方向匀速运动时,牵引力等于阻力,由表格中的数据分析可知,阻力等于速度平方的0.3倍,即f=0.3v2,在这段时间内飞机通过的路程为s=vt,所以克服空气阻力做的功为W=fs=0.3v2×vt=0.3v3t;(3)飞机油箱中的油完全燃烧能够放出的热量为Q=mq=10000kg×5×107J/kg=5×1011J,通转为机械能的量为5×1011J×40%=2×1011J,当飞机以500m/s的速度巡航时,其所受到的阻力为f=0.3v2=7.5×104N,根据公式W=fs可得,s=W/f=2×1011J/7.5×104N≈2667km。 考点:能源的分类;路程和速度的计算  
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