Question

2．下表是我国自主研制的某型新一代战斗机航行时所受阻力的大小与速度的关系，已知飞机最大载油量为10t，航空燃油的热值为5×10⁷J/kg．求：

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）飞机发动机完全燃烧10t燃油获得的热量是多少？
（2）若飞机发动机的牵引力用F表示，速度用v表示，请推导出飞机发动机的输出功率P=Fv．
（3）当飞机以500m/s的速度巡航时，飞机发动机的输出功率是多少？

Answer 1

分析 （1）已知燃油的质量，根据Q=mq求出放出的热量；
（2）利用功、功率的计算公式可推导；
（3）从表中查到500m/s时的阻力，利用P=Fv可求得飞机发动机的输出功率．

解答 解（1）完全燃烧10t燃油产生的热量：Q_放=qm=5×10⁷J/kg×10×10³kg=5×10¹¹J；
（2）飞机发动机的输出功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv；
（3）由表中数据可知，飞机以500m/s的速度巡航时，所受阻力为7.5×10⁴N，
则飞机发动机的输出功率：P=Fv=7.5×10⁴N×500m/s=3.75×10⁷W．
答：（1）飞机发动机完全燃烧10t燃油获得的热量是5×10¹¹J；
（2）若飞机发动机的牵引力用F表示，速度用v表示，飞机发动机的输出功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv；
（3）当飞机以500m/s的速度巡航时，飞机发动机的输出功率是3.75×10⁷W．

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．