题目内容
【题目】阅读短文,回答问题.
“阳光动力2号”太阳能飞机
世界最大的太阳能飞机“阳光动力2号”(如图甲)飞机的表面使用一种碳纤维材料,其承载能力要比一般材料更好,但质量仅与一辆小型汽车相差无几.飞机上设有的通话、网络等设备,可随时保证飞机与地面的联系.白天,飞机飞行高度达到海拔8500米,依靠两翼上安装的太阳能电池板为直流电动机提供动力,同时对锂电池充电以保证夜间或阴雨天不间断飞行.晚上,依靠储存在锂电池里的电能继续飞行.
飞机的有关技术参数如下表:
飞机净/总质量 kg | 2300/3600 | 发动机最大功率 kw | 54 |
锂电池能量密度 kW·h/kg | 0.25 | 发动机转换效率 | 90% |
锂电池的总质量 kg | 630 | ||
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(1)白天,依靠两翼上安装的太阳能电池板将_____能转化为_____能,为电动机提供动力的;晚上,锂电池是_____(选“电源”或者“用电器”),将_____能转化为电能,为电动机提供动力的。
(2)某次飞行消耗了锂电池总储存量的20%,则发动机输出的机械能为_____J,若这些机械能改由航空燃油来提供,不计能量损失,需完全燃烧燃油_____kg.(已知航空燃油的热值为4.25×107J/kg).
(3)飞机在最大功率下,以30m/s的速度沿水平方向正常巡航,所受阻力为_____N,若飞机沿水平方向飞行过程中所受阻力与速度的平方成正比,则当飞机以20m/s速度沿水平方向运行时,发动机输出的功率为_____W.
(4)飞机利用测距传感器来判断离地高度.若某测距传感器的阻值R1与离地高度h的关系如图乙所示,如图丙所示的检测电路采用了“稳流电源”(电源输出的电流恒定),要使高度表(实质是电流表或电压表)的示数能随飞行高度的增大而增大,则此高度表应安装在_____(选填“1”、“2”或“3”)位置,该高度表示数刻度_____(选填“均匀”或“不均匀”).
【答案】太阳 电 电源 化学
2.4 1800 16000 3 均匀
【解析】
(1)[1][2]白天,太阳能电池板吸收太阳能转化为电能,驱动电动机工作;
[3][4]晚上,锂电池作为电源释放电能,将化学能转化为电能为电动机提供动力;
(2)[5]根据题意可知,消耗的机械能
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[6]若全都由燃料燃烧来提供能量,则
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(3)[7]飞机匀速直线运动时,阻力等于其牵引力
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[8]飞机水平飞行时所受阻力与速度平方成正比,当飞机速度为20m/s时,其阻力
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此时功率
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(4)[9]由图乙可知,高度越高,电阻R1阻值越大,电流一定时,电压越大,要使示数随飞行高度增大而增大,则高度表应在3位置,且为电压表;
[10]根据
可知,电流一定时,电压与电阻成正比,因此刻度应是均匀的。
【题目】我国自主研制的某型新一代战斗机,它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能,该飞机最大起飞质量为37t,最大飞行高度达20000m,最大航行速度达2.5倍声速(合3060km/h),最大载油量为10t,飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见下表:
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 |
已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是30%,飞机使用的航空汽油的热值为5×107J/kg。作战半径:是指战机携带正常作战载荷,在不进行空中加油,自机场起飞,沿指定航线飞行,执行完任务后,返回原机场所能达到的最远单程距离。
(1)若不计飞机燃油质量的变化,当飞机腾空加速上升,其机械能的增加量_____(选填“大于”、“不变”或“小于”)动能的增加量。
(2)该战斗机以400m/s的速度巡航时,所受到的阻力为_____,此时发动机的输出功率为_____。
(3)当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时发动机的效率将变小,此时汽油的热值_____(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(4)某次执行任务紧急任务起飞时,飞机的油量还有5.4×103千克燃油,如果以600m/s的速度巡航,此次该战斗机的最大作战半径是_____千米。