Question

7．2015年3月9日，全球最大太阳能飞机“阳光动力2号（如图所示）从阿联酋首都阿布扎比起程，开始环球飞行．将用时四到五个月穿越海洋陆地，完成人类史上首次太阳能环球飞行计划．“阳光动力2号”的机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料．它的翼展达到72m，比波音747-8型的翼展还要宽3.5m；机长22.4m，接近一个篮球场的长度；而质量仅有2300kg，跟一辆中型轿车相差无几．它的起飞速度为35km/h，最大速度约140km/h．“阳光动力2号”的机翼、机身和水平尾翼上共贴敷了17248片135μm厚的单晶硅薄膜太阳能电池．这些电池可以产生最大70kW的功率，这些电力可以输出给四台单台功率13.5kw的电动机带动四扇4m直径的双叶螺旋桨给飞机提供动力．
“阳光动力2号”白天会爬升到9000m的高度以避开气流并最大化利用太阳能，此时的温度急剧升高，而夜晚则半滑翔飞行，逐渐降低到1500m高度，其速度并不大，因此夜里对能源的需求也大大减少．
（1）“阳光动力2号”吸收太阳能转化为电能，电能转化为飞机需要的其他形式能．
（2）在狭小的机舱内，两名瑞士飞行员将轮流驾驶，每次连续飞行5个昼夜，速度按80km/h计算，每次连续飞行的距离是9600km．
（3）阳光动力2号从夜晚航行转为白天航行过程中，飞机的重力势能逐渐增大．

Answer 1

分析 （1）太阳能飞行器主要以太阳能为动力，工作过程中将太阳能转化为电能；
（2）已知飞机飞行速度和时间，可以得到每次连续飞行的距离；
（3）在质量一定时，物体上升高度越大，重力势能越大．

解答 解：
（1）“阳光动力2号”吸收太阳能转化为电能，电能再转化为飞机需要的其他形式的能量；
（2）连续飞行时间：t=5×24h=120h，
由v=$\frac{s}{t}$得，每次连续飞行的距离：
s=vt=80km/h×120h=9600km；
（3）在白天，“阳光动力2号”会爬升到9000m的高度，而夜晚则半滑翔飞行，逐渐降低高度．
此过程质量不变，但所处高度变化，所以从夜晚航行转为白天航行过程中，高度增加，则飞机的重力势能逐渐增大．
故答案为：（1）太阳；（2）9600；（3）增大．

点评 此题属于材料阅读题，考查了太阳能的利用、速度变形公式的应用及重力势能的影响因素，体现了物理规律与社会生活的密切联系．