Question

15．如圖所示是我國(guó)C919 大飛機(jī)的圖片，研究人員進(jìn)行了120 項(xiàng)的技術(shù)創(chuàng)新，采用鋁鋰合金和先進(jìn)的復(fù)合材料來(lái)壓縮飛機(jī)重量，2017 年5 月5 日下午十四點(diǎn)，C919 在浦東機(jī)場(chǎng)第四跑道成功起飛．這標(biāo)志著具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的中國(guó)大型民用客機(jī)已經(jīng)振翅翱翔．
飛機(jī)輪子與地面的總接觸面積約為5m²，飛機(jī)自身質(zhì)量為5.0×10⁴kg，滿載時(shí)負(fù)荷為1.5×10⁴kg，若C 919 的巡航速度為1080km/h，所受平均阻力為1.5×10⁵N．C919 的如圖部分技術(shù)參數(shù)如下表，求：

最長(zhǎng)航程	5400 千米	巡航速度	0.78～0.8馬赫
有效負(fù)荷	20.5噸	巡航高度	12100米
基本載客	158人	標(biāo)準(zhǔn)航程	4075 千米

（1）它的最長(zhǎng)航行時(shí)間；
（2）飛機(jī)在空中勻速水平飛行時(shí)的功率；
（3）該機(jī)滿載靜止在水平跑道上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)．

Answer 1

分析 （1）已知速度和路程，利用v=$\frac{s}{t}$計(jì)算它的最長(zhǎng)航行時(shí)間；
（2）根據(jù)二力平衡條件求出牽引力，然后利用P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv計(jì)算飛機(jī)在空中勻速水平飛行時(shí)的功率；
（3）該機(jī)滿載靜止在水平跑道上時(shí)對(duì)地面的壓力等于飛機(jī)自身重力與滿載時(shí)載重之和，利用G=mg求出，又知受力面積，利用p=$\frac{F}{S}$計(jì)算壓強(qiáng)．

解答 解：（1）由表格數(shù)據(jù)可知，它的最長(zhǎng)航程s=5400km，
根據(jù)v=$\frac{s}{t}$可得，它的最長(zhǎng)航行時(shí)間：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{5400km}{1080km/h}$=5h；
（2）飛機(jī)在空中勻速水平飛行時(shí)，牽引力與阻力是一對(duì)平衡力，
所以牽引力：F=f=1.5×10⁵N，
巡航速度：v=1080km/h=1080×$\frac{1}{3.6}$m/s=300m/s，
飛機(jī)在空中勻速水平飛行時(shí)的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=1.5×10⁵N×300m/s=4.5×10⁷W；
（3）該機(jī)滿載靜止在水平跑道上時(shí)對(duì)地面的壓力：
F_壓=G_總=（m_飛機(jī)+m_{滿載負(fù)荷}）g=（5.0×10⁴kg+1.5×10⁴kg）×10N/kg=6.5×10⁵N，
該機(jī)滿載靜止在水平跑道上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{{F}_{壓}}{S}$=$\frac{6.5×1{0}^{5}N}{5{m}^{2}}$=1.3×10⁵Pa．
答：（1）它的最長(zhǎng)航行時(shí)間為5h；
（2）飛機(jī)在空中勻速水平飛行時(shí)的功率為4.5×10⁷W；
（3）該機(jī)滿載靜止在水平跑道上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)為1.3×10⁵Pa．

點(diǎn)評(píng) 此題考查速度、功率和壓強(qiáng)的大小計(jì)算，是一道綜合題，關(guān)鍵是知道水平面上的物體對(duì)水平面的壓力等于物體的重力．