Question

【題目】請閱讀《“鯤龍”AG600： 海天之間來了艘“會飛的船”》回答問題。

“鯤龍”AG600： 海天之間來了艘“會飛的船”

水陸兩棲飛機“鯤龍”AG600，是繼“運-20”實現(xiàn)交付列裝、C919實現(xiàn)首飛之后，國產(chǎn)大飛機領(lǐng)域取得的又一項重大突破，填補了我國大型水陸兩棲飛機的研制空白。

2018年10月20日，湖北荊門的漳河水上機場，一架底部設(shè)計如船的“鯤龍”AG600，從機場陸上跑道開始滑行，隨即入水，劃開深藍色的水面后，迅速加速并昂起機頭，從水面踏浪而起，飛上云霄（如圖）。隨后，再下降至水面完成貼水滑行并回歸陸上跑道�！蚌H龍”AG600水上首飛驗證成功，是其研制過程中一座重要的里程碑。

“鯤龍”AG600要求在岸上是飛機，在水上是大船。研發(fā)過程中科學(xué)家一直面臨巨大的挑戰(zhàn)。比如它的機身、翼展與目前的大型客機差不多，最大起飛質(zhì)量可達到53.5噸，在水面時需要保證機體結(jié)構(gòu)不漏水；普通船只航行速度大約30節(jié)（1節(jié)=1海里/時，即1.852km/h），相比之下，“鯤龍”AG600水面起飛速度達到100節(jié)以上，因此水面會對船底結(jié)構(gòu)產(chǎn)生巨大壓力；在水面風力、波浪的影響下，飛機狀態(tài)必須穩(wěn)定。這些都是研發(fā)過程中必須攻克的難題。

“鯤龍”AG600配備的WJ-6渦輪螺旋槳發(fā)動機為我國自主研制，單臺最大功率高達3120 kW。這種帶6個葉片的螺旋槳發(fā)動機通過消耗燃油使飛機獲得動力，其核心結(jié)構(gòu)有壓氣機、燃燒室、燃氣渦輪、尾噴管等噴氣動力系統(tǒng)，在渦輪軸的前端還有一個與之相連的多葉片狀的螺旋槳。螺旋槳轉(zhuǎn)動時會對飛機產(chǎn)生向前的拉力，高溫高壓燃氣從尾噴管沖出時會對飛機產(chǎn)生向前的推力，一拉一推共同驅(qū)動飛機快速向前飛行。

請根據(jù)上述材料，回答下列問題：

（1）上文中所描述的“迅速加速并昂起機頭，從水面踏浪而起，飛上云霄”，這一起飛過程中，“鯤龍”的機械能__________。（選填“增大”、“減小”或“不變”）

（2）“鯤龍”AG600的渦輪螺旋槳發(fā)動機工作時，將燃油燃燒后獲得的______能轉(zhuǎn)化為機械能。

（3）如果“鯤龍”AG600的4臺渦輪螺旋槳發(fā)動機同時按最大功率工作，其在水面上達到起飛速度時所受的阻力大約為______（選填選項前的字母）。

A．200N B．2000N C．2×105N D．2×108N

Answer 1

【答案】增大 內(nèi)能 C

【解析】

(1)[1]飛機“迅速加速并昂起機頭，從水面踏浪而起，飛上云霄”，這一起飛過程中，“鯤龍”的質(zhì)量不變，速度增大、高度增大，所以動能增大、重力勢能增大。因機械能等于動能與勢能之和，所以“鯤龍”的機械能增大。

(2)[2]渦輪螺旋槳發(fā)動機屬于熱機的一種，能將燃油燃燒后獲得的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。

(3)[3] 4臺渦輪螺旋槳發(fā)動機同時按最大功率工作，總功率為：

P=3120kW×4=3120000W×4=1.248×107W，

其在水面上的起飛速度為：

v=100節(jié)=1.852km/h×100=185.2km/h≈51.44m/s，

根據(jù)P=Fv可知，飛機所受的阻力大約為：

f=F==≈2.4×105N。

C選項的值與之相近，故C符合題意。