题目内容

9.在一次军事演习中,某战斗机从基地出发,飞行900千米抵达目的地上空,在高空发射导弹后迅速返回原基地,该战斗机装有4台涡轮风扇发动机,单台发动机的推力为75000牛顿,飞机最大飞行速度约1800千米/小时.若同时使用2台发动机时飞机可达到最大飞行速度,且在上述过程中飞机始终以最大速度飞行,飞机燃油释放能量的50%可被飞机用于飞行.假设只考虑高空中的直线运动,则在此飞行过程中,求:
(1)飞机飞行的时间是多少小时?
(2)飞机飞行的功率是多少瓦?
(3)飞机共消耗多少千克燃油(燃烧值为4.6×107焦/千克)?

分析 (1)已知路程与速度,由速度公式的变形公式可求出飞机飞行的时间;
(2)求出飞机作用力、已知飞机速度,由P=FV可求出飞机飞行的速度;
(3)求出飞机飞行时做的功,然后求出燃料释放的能量,最后求出燃油的质量.

解答 解:
(1)由v=$\frac{s}{t}$得飞机飞行的时间:
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{900km×2}{1800km/h}$=1h;
(2)飞机的飞行速度v=1800km/h=500m/s,
飞机飞行的功率:
P=Fv=2×75000N×500m/s=7.5×107W;
(3)飞机飞行时做的功:
W=Fs=2×75000N×2×9×105m=2.7×1011J,
汽油燃烧释放的能量:
Q放=$\frac{W}{η}$=$\frac{2.7×1{0}^{11}J}{50%}$=5.4×1011J,
由Q放=mq得飞机消耗的燃油质量:
m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{5.4×1{0}^{11}J}{4.6×1{0}^{7}J/kg}$≈1.2×104kg.
答:(1)飞机飞行的时间是1小时;
(2)飞机飞行的功率是7.5×107W;
(3)飞机共消耗1.2×104kg燃油.

点评 本题是一道计算题,考查了速度公式的变形公式、功率公式、求飞机消耗的燃油,熟练掌握基础知识,认真计算即可,解题时注意单位换算

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