Question

【題目】我國(guó)自主研制的某型新一代戰(zhàn)斗機(jī)，它具備超音速巡航、電磁隱身、超機(jī)動(dòng)性、超視距攻擊等優(yōu)異性能，該飛機(jī)最大起飛質(zhì)量為37t，最大飛行高度達(dá)20000m，最大航行速度達(dá)2.5倍聲速（合3060km/h），最大載油量為10t，飛機(jī)航行時(shí)所受阻力的大小與速度的關(guān)系見下表：

速度v/（m/s）	100	200	300	400	500
阻力f/N	0.3×104	1.2×104	2.7×104		7.5×104

已知飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油完全燃燒的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是30%，飛機(jī)使用的航空汽油的熱值為5×107J/kg。作戰(zhàn)半徑：是指戰(zhàn)機(jī)攜帶正常作戰(zhàn)載荷，在不進(jìn)行空中加油，自機(jī)場(chǎng)起飛，沿指定航線飛行，執(zhí)行完任務(wù)后，返回原機(jī)場(chǎng)所能達(dá)到的最遠(yuǎn)單程距離。

（1）若不計(jì)飛機(jī)燃油質(zhì)量的變化，當(dāng)飛機(jī)騰空加速上升，其機(jī)械能的增加量_____（選填“大于”、“不變”或“小于”）動(dòng)能的增加量。

（2）該戰(zhàn)斗機(jī)以400m/s的速度巡航時(shí)，所受到的阻力為_____，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為_____。

（3）當(dāng)汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃燒不充分時(shí)會(huì)冒“黑煙”，這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率將變小，此時(shí)汽油的熱值_____（選填“變大”、“不變”或“變小”）。

（4）某次執(zhí)行任務(wù)緊急任務(wù)起飛時(shí)，飛機(jī)的油量還有5.4×103千克燃油，如果以600m/s的速度巡航，此次該戰(zhàn)斗機(jī)的最大作戰(zhàn)半徑是_____千米。

Answer 1

【答案】大于 4.8×104N 1.92×107W 不變 375

【解析】

(1)[1]當(dāng)飛機(jī)騰空加速上升，動(dòng)能增加，重力勢(shì)能增加，所以其機(jī)械能的增加量大于動(dòng)能的增加量；

(2)[2]由表中數(shù)據(jù)可知，飛機(jī)受到的阻力與速度的平方成正比，所以戰(zhàn)斗機(jī)以400m/s的速度巡航時(shí)，所受到的阻力是以100m/s的速度巡航時(shí)所受到的阻力的16倍，即

[3]戰(zhàn)斗機(jī)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所受的牽引力與阻力是平衡力，

戰(zhàn)斗機(jī)以400m/s的速度巡航時(shí)，所受的牽引力：

此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率：

(3)[4]熱值是燃料的一種性質(zhì)，只與燃料的種類有關(guān)，與燃燒情況無關(guān)，所以熱值不變；

(4)[5]5.4×104kg燃油完全燃燒放出的熱量：

戰(zhàn)斗機(jī)以600m/s速度巡航時(shí)，所受牽引力為：

戰(zhàn)斗機(jī)以600m/s速度巡航時(shí)，飛行距離為：

戰(zhàn)斗機(jī)的最大作戰(zhàn)半徑為：