Question

13．2015年3月，全球最大的太阳能飞机“阳光动力2号”，开始首次环球航行，途径我国重庆和南京两个城市，此行的重要目的是传播新能源理念（全程消耗的能源全部由电池板吸收的太阳能提供）．
（1）该机从重庆飞往南京的航程约为1260km，用时17.5h，则它飞行的平均速度约为多少？
（2）为降低飞行时的能量消耗，该机选用了新型轻质材料．取一块面积为1m²、厚度为1mm的此新型材料（立方体），测得其质量为250g，则此材料的密度为多少？
（3）该机从南京起飞后直飞美国夏威夷，是此次环球航行中最具有挑战性的一段航程，飞行时间长达120h，飞行过程中依靠平均功率为10kw的电动机提供动力，此次飞行消耗了多少电能？

Answer 1

分析 （1）已知飞机飞行航程约为1260千米，用时17.5小时，利用速度公式求解；
（2）根据V=Sh求得新型材料的体积，已知质量，利用密度公式求解；
（3）已知飞机飞行过程中依靠平均功率为10千瓦的电动机提供动力，利用P=$\frac{W}{t}$可求得其消耗的能量．

解答 解：（1）飞机飞行的平均速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{1260km}{17.5h}$=72km/h，
（2）材料的体积V=Sh=1m²×0.001m=1×10^-3m³，m=250g=0.25kg，
该材料的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.25kg}{1×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=0.25×10³kg/m³．
（3）由P=$\frac{W}{t}$可得，飞机飞行消耗的能量：
W=Pt=10000W×120×3600s=4.32×10⁹J，
答：（1）它飞行的平均速度约为72km/h，
（2）此材料的密度为0.25×10³kg/m³．
（3）此次飞行消耗了4.32×10⁹J电能．

点评 本题以太阳能飞机为背景，考查了能量的转化、密度的计算、电功的计算、速度的计算等多个知识点，是一道综合性较强的题目．