Question

7．中國研制并自行設(shè)計(jì)制造的世界上最大的新型水陸兩用飛機(jī)-蛟龍600（如圖）將在2015年年底完成首飛，中國也將通過該機(jī)一舉超越日本的US-2水上飛機(jī)．成為當(dāng)今世界上最大的水上飛機(jī)制造國．它具有在水面起降、汲水迅速、投水準(zhǔn)確的特點(diǎn)．可以及時(shí)撲滅高層建筑和森林發(fā)生的火災(zāi)，堪稱最專業(yè)的“救火機(jī)”，它的部分性能參數(shù)如表所示（�。é�_海水=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg）

參考數(shù)據(jù)
動力系統(tǒng)	機(jī)翼前緣安裝4臺單船身四發(fā)WJ6渦輪旋轉(zhuǎn)漿發(fā)動機(jī)
最低穩(wěn)定飛行高度	50米
最大平飛速度	每小時(shí)540公里
最大起飛質(zhì)量	48000千克
最大航程	5300公里
投水命中率	大于98%
汲水	20秒內(nèi)12000公升

（1）“蛟龍-600”水上飛機(jī)以最大平飛速度勻速飛行進(jìn)行森林滅火時(shí)．它的動能變�。ㄟx填“變大”“變小”或“不變”）
（2）該飛機(jī)以最大起飛質(zhì)量在水面上停泊時(shí)，所受浮力為多大？排開水的體積是多少？
（3）該飛機(jī)以最大起飛質(zhì)量起飛后，以最大速度勻速平飛，假設(shè)他所受阻力為它重力的0.01倍，它的輸出功率為多少？

Answer 1

分析 （1）影響動能大小的因素是質(zhì)量和速度，質(zhì)量越大、速度越大，物體的動能越大，據(jù)此分析；
（2）根據(jù)物體漂浮條件F_浮=G=mg計(jì)算出飛機(jī)的浮力，根據(jù)阿基米德原理計(jì)算出排開水的體積；
（3）根據(jù)G=mg計(jì)算出飛機(jī)的重力，再根據(jù)f=0.01G計(jì)算出阻力；飛機(jī)勻速平飛，受力平衡，牽引力大小等于阻力，由P=Fv計(jì)算出輸出功率．

解答 解：
（1）“蛟龍-600”水上飛機(jī)以最大平飛速度勻速飛行進(jìn)行森林滅火時(shí)，向火源噴水，它的速度不變，質(zhì)量逐漸變小，故動能變��；
（2）飛機(jī)的重力：G=mg=48000kg×10N/kg=480000N，
飛機(jī)在水面停泊是漂浮，F(xiàn)_浮=G=480000N，
由阿基米德原理F_浮=ρ_水gV_排得，
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{480000N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=48m³；
（3）飛機(jī)受到的阻力：f=0.01G=0.01×480000N=4800N，
飛機(jī)水平勻速飛行，牽引力和摩擦力是一對平衡力，F(xiàn)=f=4800N；
輸出功率：P=Fv=4800N×$\frac{540}{3.6}$ms=7.2×10⁵W．
故答案為：
（1）變��；
（2）該飛機(jī)以最大起飛質(zhì)量在水面上停泊時(shí)，所受浮力為為480000N，排開水的體積是48m³；
（3）該飛機(jī)以最大起飛質(zhì)量起飛后，以最大速度勻速平飛，假設(shè)他所受阻力為它重力的0.01倍，它的輸出功率為7.2×10⁵W．

點(diǎn)評 本題考查了動能的影響因素、重力公式、功和功率公式、阿基米德原理公式的應(yīng)用，涉及的知識點(diǎn)較多，綜合性較強(qiáng)，有一定難度．