Question

【題目】2015年10月，我國(guó)研發(fā)的平流層飛艇“圓夢(mèng)”號(hào)（如圖甲）首飛成功．飛艇依靠浮力可升到20km高的平流層，其推進(jìn)系統(tǒng)有太陽能電池提供能量．飛艇懸停時(shí)，推進(jìn)器將空氣推向后方獲得向前的推力，推進(jìn)器產(chǎn)生的推力與氣流對(duì)飛艇的水平作用力平衡，可使飛艇長(zhǎng)時(shí)間懸停．飛艇所受的空氣阻力與風(fēng)速的關(guān)系如圖乙，推進(jìn)器的功效（功效是指推進(jìn)器的推力與功率的比值）為0.01N/W，當(dāng)平流層風(fēng)速為40m/s時(shí)，飛艇推進(jìn)器的推力大小為N；推進(jìn)器的功率為W．

Answer 1

【答案】1440；1.44×105
【解析】解： 由圖乙可知，飛艇受到的阻力與風(fēng)速的平方成正比，
所以，飛艇受到的阻力f=kv2（k為比例系數(shù)），
由圖乙可知，當(dāng)風(fēng)速的平方為400m2/s2時(shí)，飛艇受到的阻力f=360N，
則：360N=k×400m2/s2 ，
解得k= ：
當(dāng)平流層風(fēng)速為40m/s時(shí)，飛艇受到的阻力：
f′= ×v2= ×（40m/s）2=1440N；
飛艇懸停在空中，因此飛艇受到的水平推力和阻力是一對(duì)平衡力，
所以，水平推力：F=f′=1440N，
由題意可得 =0.01N/W，則此時(shí)飛艇推進(jìn)器的功率為：
P= = =1.44×105W．
所以答案是：1440；1.44×105 ．
【考點(diǎn)精析】關(guān)于本題考查的功率計(jì)算公式的應(yīng)用，需要了解功率的計(jì)算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時(shí)間 ，單位是秒（s） P表示功率，單位是瓦特（W）1 W= 1 J/s才能得出正確答案．