题目内容
【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。
【答案】大于 4.8×104N 1.92×107W 不变 375
【解析】
(1)[1]当飞机腾空加速上升,动能增加,重力势能增加,所以其机械能的增加量大于动能的增加量;
(2)[2]由表中数据可知,飞机受到的阻力与速度的平方成正比,所以战斗机以400m/s的速度巡航时,所受到的阻力是以100m/s的速度巡航时所受到的阻力的16倍,即
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[3]战斗机做匀速直线运动,所受的牵引力与阻力是平衡力,
战斗机以400m/s的速度巡航时,所受的牵引力:
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此时发动机的输出功率:
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(3)[4]热值是燃料的一种性质,只与燃料的种类有关,与燃烧情况无关,所以热值不变;
(4)[5]5.4×104kg燃油完全燃烧放出的热量:
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战斗机以600m/s速度巡航时,所受牵引力为:
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战斗机以600m/s速度巡航时,飞行距离为:
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战斗机的最大作战半径为:
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【题目】下面是小聪和小明做“测量定值电阻Rx”的实验
(1)图甲是小聪设计的测电阻而连接的电路,尚未完整,请用笔画线代替导线,把电路连接好,使滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表的读数变大;(____)
(2)小聪在正确连接后,闭合开关,发现电压表的指针有明显偏转,电流表的指针几乎没有偏转,该故障的原因是__(选择下列故障原因的字母代号)
A.电阻Rx短路 | B.电阻Rx断路 |
C.电源接线接触不良 | D.电流表断路 |
(3)小聪在排除了电路故障后,先把滑动变阻器的滑片调到最__(选“左”或“右”)端,闭合开关,再调节滑动变阻器的滑片,测得多组数据,并由这些数据计算得定值电阻Rx的阻值为9.8Ω.
(4)小明在实验时,发现电压表已损坏,他设计了如图乙所示的电路进行试验,先把滑动电阻器的滑片调到电阻值最大处,闭合开关S1、S2,电流表的读数如图丙所示,为__A;保持滑动变阻器的滑片不动,闭合开关S1,断开开关S2时,电流表的示数为0.3A,已知滑动变阻器R1规格为“20Ω 1A”根据小明测得的数据计算出定值电阻Rx的阻值是__Ω.(设电源电压恒定)
(5)比较小聪和小明的实验,你认为__的实验结果更准确,理由是__.
(6)小明想借用学校实验室的器材测量家里电热毯的电阻(电热毯的额定电压为220V,额定功率约100W),老师告诉他,实验室有以下器材可供选用;
①电流表A1,量程“0~30mA”
②电流表A2,量程“0~0.6A”
③电流表A3,量程“0~3A”
④电压表V,有“0~3V”和“0~15V”两个量程;
⑤滑动变阻器R1“20Ω 1A”
⑥滑动变阻器R2“50Ω 0.5A”
⑦滑动变阻器R3“1kΩ 0.1A”
小明打算用12V的学生电源作为电源,为了较准确地测出电热毯的电阻值,则电流表选__;滑动变阻器选__.
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【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”).