Question

14．如圖所示，由航空工業(yè)六O五研究所自行設(shè)計(jì)的“海鷗300”輕型水陸兩棲飛機(jī)的總質(zhì)量為4000kg，可載乘客4-6名，該機(jī)配置有高性能的發(fā)動(dòng)機(jī)和先進(jìn)航空儀表設(shè)備，可用于公務(wù)飛行、貨物運(yùn)輸、海岸巡邏等．求：（g取10N/kg）
（1）飛機(jī)停在水面時(shí)，機(jī)身浸入水中的體積是多少？
（2）飛機(jī)在空中以360km/h的速度水平勻速飛行時(shí)，在水平方向飛機(jī)受到的空氣阻力為飛機(jī)重力的0.1倍．以這一速度飛行時(shí)，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是多少？

Answer 1

分析 （1）知道飛機(jī)停在水面上（漂�。�，利用漂浮條件求飛機(jī)受到的浮力，再利用阿基米德原理求飛機(jī)排開(kāi)水的體積；
（2）求出飛機(jī)重，根據(jù)題目提供的阻力與重力的關(guān)系求阻力、動(dòng)力，再利用速度公式和功率公式求發(fā)動(dòng)機(jī)的功率．

解答 解：（1）飛機(jī)停在水面時(shí)，F(xiàn)_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）飛機(jī)水平勻速飛行時(shí)，動(dòng)力等于阻力，即：F=0.1G=0.1mg=0.1×4000kg×10N/kg=4000N，
飛機(jī)的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=4000N×$\frac{360×1000m}{3600s}$=4×10⁵W．
答：（1）飛機(jī)停在水面時(shí)，排開(kāi)水的體積是4m³；
（2）飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是4×10⁵W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了速度的計(jì)算、重力的計(jì)算、浮力的計(jì)算（阿基米德原理、漂浮條件）、功率的計(jì)算，涉及到二力的平衡，知識(shí)點(diǎn)多，屬于難題．