Question

20．地效飞行器是一种可以低空高速飞行的飞机，它能停在水面或地面上，某型号飞行器的总质量为1.0×10³t，最大飞行速度为720km/h，以最大速度飞行时的运输效率为25，运输效率是指飞行器飞行时的总重与发动机推力的比值．（g取10N/kg）．
（1）飞行器停在水平地面上时，对地面压力大小为1.0×10⁷N．
（2）飞行器飞行时，机翼上方气流比下方气流的流速大．（填“大”或“小”）
（3）飞行器以最大速度飞行1440km，发动机推力的功率为8×10⁷W（可以认为飞行器的总重不变）．

Answer 1

分析 （1）放在水平地面上的物体，对地面的压力等于其重力，根据公式G=mg计算；
（2）等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面，由于上表面弯曲，机翼上方气流的截面面积大，所以机翼上方的流速就大于机翼前方的流速；
（3）根据速度公式计算出飞行器飞行的时间；根据题意计算出发动机的推力，再根据公式P=$\frac{W}{t}$、v=$\frac{s}{t}$的推导公式P=Fv计算发动机做功的功率．

解答 解：（1）飞行器的总质量为1.0×10³t=1.0×10⁶kg，
根据公式G=mg得，飞机对地面的压力F=G=mg=1.0×10⁶kg×10N/kg=1.0×10⁷N；
（2）飞行器飞行时，机翼上方气流比下方气流的流速大，流速快气压小，机翼下方的压强大于上方的压强，所以获得向上的升力；
（3）由v=$\frac{s}{t}$得，
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{1441km}{720km/h}$=2h；
因为最大速度飞行时的运输效率为25，
所以飞行器的发动机的推力F=$\frac{G}{25}$=$\frac{1.0×1{0}^{7}N}{25}$=4×10⁵N，
由P=$\frac{W}{t}$、v=$\frac{s}{t}$得：P=Fv，
发动机推力的功率：
P=Fv=4×10⁵N×$\frac{720}{3.6}$m/s=8×10⁷W．
故答案为：（1）1.0×10⁷N；
（2）大；
（3）8×10⁷．

点评 本题考查知识点较多，但难度不大，解题的关键是分析清楚是，并能够灵活利用所学公式．