如图1所示是我国第一次完全自主设计并制造“翔凤飞机．于2008年11月28日试飞首飞1h获得了成功.并计划在2009年开始逐步投入规模化生产．支线客机使用的是喷气式发动机.其原理是:将吸入的空气与燃油混合.点火爆炸后膨胀产生高速空气向后喷出.发动机将空气向后喷出时推动飞机向前运动．这是因为物体间力的作用是相互的．(2)飞机的升� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

20．如图1所示是我国第一次完全自主设计并制造“翔凤”（ARJ21）飞机．于2008年11月28日试飞首飞1h获得了成功，并计划在2009年开始逐步投入规模化生产．
（1）翔凤（ARJ21）支线客机使用的是喷气式发动机，其原理是：将吸入的空气与燃油混合，点火爆炸后膨胀产生高速空气向后喷出，发动机将空气向后喷出时推动飞机向前运动．这是因为物体间力的作用是相互的．
（2）飞机的升力是由于机翼上、下表面出现了压力差，垂直于相对气流方向的压力差的总和就是机翼的升力．这样飞机借助机翼上获得的升力克服地球引力，从而翱翔在蓝天上了．飞机机翼导流板横截面的形状是下列四图2中的D．

（3）物体在流体（液体和气体）中运动时，受到阻碍物体运动的力，称作为“流体阻力”．飞机机身设计成“流线形”是为了减小空气阻力．影响“流体阻力”大小的因素有物体的形状和大小、物体表面的粗糙程度、物体和液体间相对运动的速度以及物体垂直于运动方向的横截面大小．某同学为了验证“流体阻力的大小与运动物体表面粗糙程度有关”，设计了如下实验方案：
①用弹簧测力计拉一艘表面光滑的船模型在水中运动，并记下弹簧测力计的示数F₁；
②用弹簧测力计拉另一艘表面粗糙的船模型在水中运动，并记下弹簧测力计示数F₂；
③通过比较F₁与 F₂大小，就能得出物体受到流体阻力是否与物体表面粗糙程度有关．
请你对该同学的实验方案进行评估，指出其中存在的问题（仅要求写两点）：
A、拉动时，弹簧测力计要水平运动；
B、拉动时，弹簧测力计要做匀速运动．
（4）飞机在跑道上缓慢滑行时，通过跑道上的压力感应装置测得飞机前轮压强为2.0×10⁵Pa，后轮压强为2.5×10⁵Pa，已知前轮触地总面积0.25m²，后轮触地总面积1.2m²．求此滑行飞机的质量．
（5）“翔凤”首次试飞1h消耗燃油1.5T，行程600km，已知航空燃油的热值为8.0×10⁷J/kg，发动机效率为20%，求飞机在试飞时获得的平均水平推力．

分析（1）从力的作用的相互性角度进行分析；
（2）从流体压强与流速的关系角度可确定机翼的形状；
（3）流线形可减小空气阻力；从控制变量法的角度，可指出在实验过程中需要注意的问题；
（4）根据压强公式的变形，求出前后轮的压力，二者之和就是飞机的重力，再进一步求出其质量即可；
（5）根据热值的计算，可求出总的能量，再根据热机的效率求出有效利用的能量，最后根据W_有=Fs的变形公式计算水平推力的大小．

解答解：（1）发动机将空气向后喷出时推动飞机向前运动．这是因为物体间力的作用是相互的．
（2）飞机的机翼应该是上凸下平，这样上方空气流速快、压强小，下方空气流速慢、压强大，可产生向上的压强差，从而获得升力，故只有D的形状是正确的．
（3）飞机机身设计成“流线形”是为了减小空气阻力．
在探究实验中，根据控制变量法的要求，应探究其它的量不变，只改变模型表面的粗糙程度，因此，实验中存在的问题包括：拉动时，弹簧测力计要水平运动；
拉动时，弹簧测力计要做匀速运动；两次拉动的速度要相同；选取的两个航模形状、大小要相同；两个航模垂直于运动方向的横截面大小要相同等．
（4）由公式p=$\frac{F}{S}$得，
前轮对地面的压力：F₁=p₁S₁=2.0×10⁵Pa×0.25m²=5×10⁴N，
后轮对地面的压力：F₂=p₂S₂=2.5×10⁵Pa×1.2m²=3.0×10⁵N，
飞机对地面的总压力：F=F₁+F₂=3.5×10⁵N，
飞机的重力：G=F=3.5×10⁵N，
由G=mg得，
飞机的质量：m=$\frac{G}{g}$=$\frac{3.5×1{0}^{5}N}{10N/kg}$=3.5×10⁴kg；
（5）燃油完全燃烧放出的热量：Q_总=mq=1.5×10³kg×8.0×10⁷J/kg=1.2×10¹¹J，
有效利用的能量：W_有=ηQ_总=20%×1.2×10¹¹J=2.4×10¹⁰J，
由W_有=Fs得，
飞机在试飞时获得的平均水平推力：F=$\frac{{W}_{有}}{s}$=$\frac{2.4×1{0}^{10}J}{6×1{0}^{5}m}$=4×10⁴N．
故答案为：（1）物体间力的作用是相互的；
（2）D；
（3）空气阻力；A、拉动时，弹簧测力计要水平运动；
B、拉动时，弹簧测力计要做匀速运动；（或两次拉动的速度要相同/选取的两个航模形状、大小要相同/两个航模垂直于运动方向的横截面大小要相同等）
（4）此滑行飞机的质量为3.5×10⁴kg；
（5）飞机在试飞时获得的平均水平推力为4×10⁴N．

点评本题以我国自主设计并制造“翔凤”（ARJ21）飞机为背景中，考查了力学、热学相关的多个知识点，综合性强，有一定难度，要求我们对知识有一个全面的掌握．

练习册系列答案

亮点激活精编提优100分大试卷系列答案

	A．	光屏上只能一次接收到像		B．	光屏能两次接收到像
	C．	光屏能无数次接收到像		D．	只能成一次虚像

11．小玲利用家用煤气灶烧水，把质量为1kg、15℃的水烧开（在标准大气压下），烧水前后煤气表的示数分别如图甲、乙所示，[c_水=4.2×10³J/（kg?℃）]．如果煤气的密度为0.6kg/m³，烧水时消耗煤气0.009千克，在此过程中水需要吸收热量3.57×10⁵J．

8．两个实验小组分别探究“冰熔化时温度的变化规律”和“蜡熔化时温度的变化规律”．

（1）实验中所用温度计是利用液体的热胀冷缩原理工作的．
（2）为减小误差，实验过程中宜选用小颗粒（大颗粒/小颗粒）的冰块和蜡块．
（3）某一小组安装的实验装置如图1所示，该装置中缺少了可使用的搅拌器，会导致试管内冰块或蜡块受热不均匀．在组装实验器材时，应该采用下面方案B（A/B）依次组装．
A．温度计、试管、铁圈石棉网、酒精灯
B．酒精灯、铁圈石棉网、试管、温度计
（4）改正实验后，两实验小组记录数据汇总如表：

时间/min	0	1	2	3	4	5	6	7	…
冰的温度/℃	-20.0	0	0	0	0	10.0	19.9	29.7	…
冰的状态	固态	固、液	固、液	固、液	固、液	液态	液态	液态	…
蜡的温度/℃	35.0	40.0	45.0	49.5	54.0	58.3	62.5	66.6	…
蜡的状态	固态	固态	固态	粘稠	变稀	液态	液态	液态	…