Question

3．2015年3月9日，全球最大太阳能飞机“阳光动力2号”（如图所示）从阿联酋首都阿布扎比起程，开始环球飞行．将用时四到五个月穿越海洋陆地，完成人类史上首次太阳能环球飞行计划．“阳光动力2号”的机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料．它的翼展达到72m，比波音747-8型的翼展还要宽3.5m；机长22.4m，接近一个篮球场的长度；而质量仅有2300kg，跟一辆中型轿车相差无几．它的起飞速度为35km/h，最大速度约140km/h．“阳光动力2号”的机翼、机身和水平尾翼上共贴敷了17248片135?m厚的单晶硅薄膜太阳能电池．这些电池可以产生最大70kW的功率，这些电力可以输出给四台单台功率13.5kW的电动机带动四扇4m直径的双叶螺旋桨给飞机提供动力．“阳光动力2号”白天会爬升到9000m的高度以避开气流并最大化利用太阳能，此时的温度急剧升高，而夜晚则半滑翔飞行，逐渐降低到1500m高度，其速度并不大，因此夜里对能源的需求也大大减少．
（1）“阳光动力2号”的机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料．“极轻”的物理含义是密度极小
（2）“阳光动力2号”吸收太阳能转化为电能，电能转化为飞机需要的其他形式能．
（3）在狭小的机舱内，两名瑞士飞行员将轮流驾驶，每次连续飞行5个昼夜，速度按80km/h计算，每次连续飞行的距离是9600km．
（4）阳光动力2号从夜晚航行转为白天航行过程中，飞机的重力势能逐渐增加．

Answer 1

分析 （1）一定体积的物体，密度越小质量越小；
（2）太阳能飞行器主要以太阳能为动力，工作过程中将太阳能转化为电能；
（3）已知飞机飞行速度和时间，可以得到每次连续飞行的距离；
（4）在质量一定时，物体上升高度越大，重力势能越大．

解答 解：
（1）“阳光动力2号”的机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料．“极轻”表示体积一定时，材料的质量非常小，也就是密度很小．所以物理含义是密度极小；
（2）“阳光动力2号”吸收太阳能转化为电能，电能再转化为飞机需要的其他形式的能量；
（3）因为v=$\frac{s}{t}$，
所以每次连续飞行的距离是s=vt=80km/h×120h=9600km；
（4）在白天，“阳光动力2号”会爬升到9000m的高度，而夜晚则半滑翔飞行，逐渐降低高度．此过程质量不变，但所处高度变化，所以从夜晚航行转为白天航行过程中，飞机的重力势能逐渐增加．
故答案为：（1）密度极小；（2）太阳；（3）9600；（4）增加．

点评 此题属于材料阅读题，考查了密度的物理意义、太阳能的利用、速度变形公式的应用及重力势能的影响因素，体现了物理规律与社会生活的密切联系．