Question

【題目】閱讀短文，回答問(wèn)題．

“陽(yáng)光動(dòng)力2號(hào)”太陽(yáng)能飛機(jī)

世界最大的太陽(yáng)能飛機(jī)“陽(yáng)光動(dòng)力2號(hào)”（如圖甲）飛機(jī)的表面使用一種碳纖維材料，其承載能力要比一般材料更好，但質(zhì)量?jī)H與一輛小型汽車相差無(wú)幾．飛機(jī)上設(shè)有的通話、網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備，可隨時(shí)保證飛機(jī)與地面的聯(lián)系．白天，飛機(jī)飛行高度達(dá)到海拔8500米，依靠?jī)梢砩习惭b的太陽(yáng)能電池板為直流電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，同時(shí)對(duì)鋰電池充電以保證夜間或陰雨天不間斷飛行．晚上，依靠?jī)?chǔ)存在鋰電池里的電能繼續(xù)飛行．并且下降到1500米的高度，以減少能耗。飛機(jī)的有關(guān)技術(shù)參數(shù)如下表:

飛機(jī)凈/總質(zhì)量 kg	2300/3600	發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率 kw	54
鋰電池能量密度 kw·h/kg	0.25	發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換效率	90%
鋰電池的總質(zhì)量 kg	630	――――――――――

（1）白天飛機(jī)在高海拔高度飛行，而晚上下降到低海拔高度飛行，這一過(guò)程______能轉(zhuǎn)化為_______能。

（2）若鋰電池充滿電后的總儲(chǔ)存量為5.76×108J。某次飛行消耗了鋰電池總儲(chǔ)存量的20%，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換效率為90%[則發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能為___________J，若這些機(jī)械能改由航空燃油來(lái)提供，不計(jì)能量損失，需要完全燃燒氫氣___________ m3．（已知?dú)錃獾臒嶂禐?.4×108J/m3）．

（3）若飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率為54kw，飛機(jī)在最大功率下，以30m/s的速度沿水平方向正常巡航，所受的阻力為______ N，若飛機(jī)沿水平方向飛行過(guò)程中所受阻力與速度的平方成正比，則當(dāng)飛機(jī)以15m/s速度沿水平方向運(yùn)行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的功率為_______ W．

（4）科技興趣小組利用測(cè)距傳感器為飛機(jī)設(shè)計(jì)了一款飛行高度測(cè)距儀．測(cè)距傳感器的阻值R1與離地高度h的關(guān)系如圖乙所示．設(shè)計(jì)的飛行高度檢測(cè)電路如圖丙所示，R0為定值電阻．要使高度表（實(shí)質(zhì)是電流表或電壓表）示數(shù)能隨飛行高度的增大而增大，則應(yīng)將______________________（選填“電流”或“電壓”）表改裝成高度表．該高度表示數(shù)刻度__________（選填“均勻”或“不均勻”）．

Answer 1

【答案】 重力勢(shì)能 動(dòng)能 1.0206×108 0.729 1800 6750 電壓表 不均勻

【解析】（1）白天飛機(jī)在高海拔高度飛行，而晚上下降到低海拔高度飛行，這一過(guò)程中高度減小，速度增加，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。

(2)飛機(jī)的鋰電池總的儲(chǔ)存能量5.76×108J：飛機(jī)飛行消耗了鋰電池總儲(chǔ)存量的20%，發(fā)電機(jī)輸出的機(jī)械能：W機(jī)＝20%×90%×5.76×108J ＝1.0206×108J，由題W機(jī)＝Q＝Vq，不考慮能量損失，需要完全燃燒氫氣體積：V＝ ＝0.729m3.(3) P＝Fv，飛機(jī)在最大功率下，以30m/s的速度沿水平方向正常巡航時(shí)，所受的阻力：f1＝F1＝ ＝ ＝1.8×103N，飛機(jī)沿水平方向飛行過(guò)程中所受阻力與速度成正比，即：，則當(dāng)飛機(jī)以15m/s速度沿水平方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的推力：F2＝f2＝f1 ＝1.8×103N＝450N，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的功率：P2＝F2v2＝450N×15m/s＝6750W.(5) 兩個(gè)電阻串聯(lián)，電流表測(cè)量串聯(lián)電路的電流，電壓表測(cè)量R1兩端的電壓，由乙圖得到電阻R1隨高度的增加而增大，當(dāng)高度增大時(shí)，R1的電阻變大，電路中總電阻R＝R1R0，總電阻變大，根據(jù)I＝得到電路中電流的變小，所以不能將電流表改成高度表，R0兩端電壓U0＝IR0，I變小，R0不變，U0變小，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律得到R1兩端的電壓U1＝UU0，U不變，U0變小，U1變大，所以電壓表改裝成高度表；由乙說(shuō)明R1高度h成一次函數(shù)關(guān)系,電壓標(biāo)的示數(shù)：U1＝IR1，由于I不是定值，I隨R1的增大而減小，故電壓表(高度表)示數(shù)是不均勻的。