题目内容

14.如图所示,由航空工业六O五研究所自行设计的“海鸥300”轻型水陆两栖飞机的总质量为4000kg,可载乘客4-6名,该机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、海岸巡逻等.求:(g取10N/kg)
(1)飞机停在水面时,机身浸入水中的体积是多少?
(2)飞机在空中以360km/h的速度水平匀速飞行时,在水平方向飞机受到的空气阻力为飞机重力的0.1倍.以这一速度飞行时,飞机发动机的功率是多少?

分析 (1)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;
(2)求出飞机重,根据题目提供的阻力与重力的关系求阻力、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)飞机停在水面时,F浮=G,即:ρ水gV排=G,
V排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{G}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{mg}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{m}{{ρ}_{水}}$=$\frac{4000kg}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=4m3;
(2)飞机水平匀速飞行时,动力等于阻力,即:F=0.1G=0.1mg=0.1×4000kg×10N/kg=4000N,
飞机的功率:P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=4000N×$\frac{360×1000m}{3600s}$=4×105W.
答:(1)飞机停在水面时,排开水的体积是4m3;
(2)飞机发动机的功率是4×105W.

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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