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19.“海鸥300”私人飞机是中国首款具有完全自主知识产权的轻型水陆两栖飞机.(如图所示)该机可载4-6名乘客,配置有高性能的发动机和先进航空仪表设备,可用于公务飞行、货物运输、红海巡逻等.设飞机的总质量为4000kg,g=10N/kg.求:
(1)“海鸥300”轻型水陆两栖飞机的重力为多少?
(2)飞机停在江面上时,排开水的体积是多少立方米?(江水的密度为1.0×103kg/m3)
(3)若飞机在空中以252km/h的速度水平匀速飞行时,它在水平方向受到的阻力为飞机重力的0.1倍,飞机发动机的功率是多少瓦?

分析 (1)已知飞机的质量,利用重力公式计算重力;
(2)知道飞机停在水面上(漂浮),利用漂浮条件求飞机受到的浮力,再利用阿基米德原理求飞机排开水的体积;
(3)已知飞机重力,根据题目提供的阻力与重力的关系、二力平衡条件求阻力、动力,再利用速度公式和功率公式求发动机的功率.

解答 解:(1)飞机的重力G=mg=4000kg×10N/kg=40000N;
(2)飞机停在水面时,处于漂浮状态,则所受浮力F排=G=40000N,
根据F浮=ρ水gV排可得,飞机停在江面上时,排开水的体积:
V排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{40000N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=4m3;
(2)飞机水平匀速飞行时,动力等于阻力,即:
F=f=0.1G=0.1mg=0.1×4000kg×10N/Kg=4000N,
由P=$\frac{W}{t}$,W=Fs得,
飞机的功率:P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=4000N×252×$\frac{1}{3.6}$m/s=2.8×105W.
答:(1)“海鸥300”轻型水陆两栖飞机的重力为40000N;
(2)飞机停在江面上时,排开水的体积是4m3;
(3)若飞机在空中以252km/h的速度水平匀速飞行时,它在水平方向受到的阻力为飞机重力的0.1倍,飞机发动机的功率是2.8×105W.

点评 本题考查了速度的计算、重力的计算、浮力的计算(阿基米德原理、漂浮条件)、功率的计算,涉及到二力的平衡,知识点多,属于难题.

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