题目内容
17．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 | 4.8×104 | 7.5×104 |
（1）完全燃烧时燃油获得的能量是多少焦？
（2）当飞机以400m/s的速度巡航时，飞机发动机的输出功率是多少千瓦？
（3）若在飞机油箱中加满燃油，并且以500m/s的速度巡航时，飞机的最大航程是多少千米？
分析 （1）已知燃油的质量，根据Q=mq求出放出的热量；
（2）根据表中提供的数据，利用P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv可求得飞机发动机的输出功率是多少千瓦；
（3）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40%，求得机械能，从表中查到500m/s时的阻力，利用W=fs可求得飞机的最大航程．
解答 解：
（1）燃油完全燃烧放出的热量：
Q=mq=1×104kg×5×107J/kg=5×1011J；
（2）由表中数据可知，飞机以400m/s的速度巡航时，所受阻力为4.8×104N，
则飞机发动机的输出功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=4.8×104N×400m/s=1.92×107W=1.92×104kW，
（3）由（1）可知Q=5×1011J；
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40%，
则有用功W=40%×Q=40%×5×1011J=2×1011J，
根据表格查出500m/s时的阻力为7.5×104N，
则由W=fs=Fs，可得s=$\frac{W}{f}$=$\frac{2×1{0}^{11}J}{7.5×1{0}^{4}N}$≈2.7×106m=2.7×103km．
答：（1）飞机发动机完全燃烧10t燃油获得的能量是5×1011J；
（2）当飞机以400m/s的速度匀速巡航时，飞机发动机的输出功率是1.92×104kW，
（3）若在飞机油箱中加满燃油，并且以500m/s的速度巡航时，飞机的最大航程约是2.7×103km．
点评 新一代战斗机是一项高科技的研究成果，它包含了众多与物理学相关的知识，我们应该学会通过分析材料找出里面所包含的物理信息，并解答相关的疑问．
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5．
如图是小明同学斜面机械效率跟什么因素有关的实验装置．实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动．实验的部分数据如表：
（1）小明探究的是斜面的机械效率跟斜面的倾斜程度的关系．在第1次实验中，斜面的机械效率为20%．
（2）分析表格中数据可以得出结论：在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越高；若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系，应保持斜面倾斜程度不变．
（3）在第1次实验中物体和斜面间的摩擦力为4N．
（4）若要探究斜面机械效率跟物重的关系，应保持斜面的倾斜程度和斜面粗糙程度不变．
（5）斜面在我们生活中的应用有盘山公路．（只写出一条即可）
如图是小明同学斜面机械效率跟什么因素有关的实验装置．实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动．实验的部分数据如表：| 实验 次数 | 斜面倾斜程度 | 物块重量G/N | 斜面高度h/m | 沿斜面拉力F/N | 斜面长 s/m | 机械效率 |
| 1 | 较缓 | 10 | 0.1 | 5.0 | 1 | |
| 2 | 较陡 | 10 | 0.3 | 6.7 | 1 | 45% |
| 3 | 最陡 | 10 | 0.5 | 8.4 | 1 | 60% |
（2）分析表格中数据可以得出结论：在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越高；若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系，应保持斜面倾斜程度不变．
（3）在第1次实验中物体和斜面间的摩擦力为4N．
（4）若要探究斜面机械效率跟物重的关系，应保持斜面的倾斜程度和斜面粗糙程度不变．
（5）斜面在我们生活中的应用有盘山公路．（只写出一条即可）
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