Question

【題目】2019年3月30日，四川省涼山彝族自治州木里縣境內(nèi)發(fā)生森林火災。在此次撲火行動中，由于受風力風向突變影響，突發(fā)林火燃然，30名撲火人員英勇犧牲。為應對嚴重森林火災，我國正在自主研制的大型水兩棲飛機ˇ鯤龍“AG600，如圖所示。該飛機蓄滿水后總質量53.5t靜止在地面上時與地面的接觸面積約為0.625m2．在某次滅火測試中，飛機盤懸在火場上方100m處，將所蓄水分次投下，每次投水250kg用時25s到達地面：在水面滑行測試中，飛機在水平面上以10m/s的速度沿直線勻速滑行了60s，若飛機發(fā)動機牽引力的總功率始終保持2.5×106W（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）求：

（1）飛機蓄滿水靜止在地面上時，它對地面產(chǎn)生的壓強；

（2）飛機蓄滿水靜止在水面上時排開水的體積；

（3）飛機每次投下的水在下落過程中重力做功的平均功率；

（4）飛機在水面沿直線勻速滑行時，飛機所受的牽引力。

Answer 1

【答案】（1）8.56×105Pa；（2）53.5m3；（3）1×104W；（4）2.5×105N。

【解析】

（1）飛機靜止在地面上時，對地面的壓力：F壓＝G總＝m總g＝53.5×103kg×10N/kg＝5.35×105N，對地面產(chǎn)生的壓強：p＝＝＝8.56×105Pa；

（2）因為飛機靜止在水面上是漂浮狀態(tài)，所以飛機受到的浮力：F浮＝G總＝5.35×105N，由F浮＝ρ液gV排可得排開水的體積：V排＝＝＝53.5m3；

（3）每次投下的水的重力做的功：W＝G水h＝m水gh＝250kg×10N/kg×100m＝2.5×105J；則重力做功的平均功率：P＝＝＝1×104W；

（4）飛機在水面沿直線勻速滑行時，由P＝＝＝Fv得牽引力：F＝＝＝2.5×105N。