题目内容
【题目】如图所示是我国自主研发的全球最大水陆两栖飞机 AG600。其最大飞行速度为 600km/h,最大航程为 4500km,巡航速度(经济、节油的飞行速度)为 500km/h。某次起飞前,飞机静止在水平跑道上,总质量为 50t,轮胎与跑道的总接触面积为 0.5m2。(ρ水=1.0×10 kg/m)求:
(1)飞机静止在陆地跑道上时对跑道的压强是多少?
(2)起飞后,飞机在空中直线飞行 1500km,所需要的最短时间是多少?
(3)若飞机到达目的地降落后,漂浮在水面上,它排开水的质量为 46t,此时飞机受到的浮力是多少?舱底某处距水面 1.5m,水对该处产生的压强是多少?
【答案】(1)106Pa;(2)2.5h;(3)4.6105N;1.5104Pa
【解析】
(1)飞机静止在陆地跑道上时对跑道的压力等于自身的重力,则对跑道的压强为
(2)起飞后,飞机在空中直线飞行1500km,以最大飞行速度600km/h飞行时所需时间最短,则
(3)飞机漂浮在水面上,根据阿基米德原理可知其排开水的重力即为其浮力,则
根据液体压强公式可知
答:(1)飞机静止在陆地跑道上时对跑道的压强是106Pa;
(2)飞机在空中直线飞行 1500km,所需要的最短时间是2.5h;
(3)此时飞机受到的浮力是4.6105N;水对该处产生的压强是1.5104Pa。
【题目】物理实验探究:
(1)探究一:晓丽在研究动能Ek与m、v关系的实验中,如图所示,质量为m的小球从A点静止释放,在没有空气阻力的情况下,沿轨道运动(其中BC段水平)。已知重力势能为E势=mgh(h为小球离轨道BC的高度,当小球运动到B点时,h=0),动能为E动= (v为小球运动的速度)
①用小球去撞击木块,并通过木块_____来反映动能的大小。小球在A点的机械能E= ______;(用题目所给物理量表示)
②小球从A点静止释放到达B点时速度vB,则vB=_______,根据题目所给信息,推测vB与小球的质量m________;(选填“有关”或“无关”)
(2)探究二:如图所示,将两个相同的小车分别放在两个相同的管道中,然后让速度相等的风和水流分别通过这两个管道2s,小车分别被推动一段距离,实验记录如下:
流体 | 风 | 水流 |
小车被推动距离/cm | 0.3 | 79 |
(3)在相同的时间内,相同的面积上,小车从两种不同的能源上获得的能量_____;(选填“相同”或“不同”)在单位时间内、单位面积上从某种能源中所能得到的能量叫做能流密度。这是评价能源优劣的重要指标之一。一般地说,水能的能流密度比风能的能流密度_____;
(4)若水的流速为v,密度是ρ,请你推导出水能的能流密度A的表达式__________。