【題目】我國自主研制的某新型戰(zhàn)斗機,具備超音速巡航、電磁隱身、超視距攻擊等優(yōu)異性能,該飛機最大起飛質(zhì)量為37t,最大飛行高度達20000m,最大航行速度達2.5倍聲速(合3060km/h),最大載油量為10t,飛機航行時所受阻力的大小與速度的關(guān)系如表:
速度v(m/s) | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 |
阻力f/N | 0.3×104 | 1.2×104 | 2.7×104 | 4.8×104 | 7.5×104 |
飛機使用的航空燃油的熱值為5×107J/kg.求:
(1)飛機發(fā)動機完全燃燒10t燃油獲得的能量是多少焦?
(2)當飛機以300m/s的速度巡航時,飛機發(fā)動機的輸出功率是多少千瓦?
(3)若在飛機油箱中加滿燃油,并且以500m/s的速度巡航時,飛機的最大航程約是2.6×103km,則飛機發(fā)動機的效率是多少?
【答案】
(1)解:燃油完全燃燒放出的熱量:
Q放=mq=1×104kg×5×107J/kg=5×1011J;
答:飛機發(fā)動機完全燃燒10t燃油獲得的能量是5×1011J;
(2)解:由表中數(shù)據(jù)可知,飛機以300m/s的速度巡航時,所受阻力f=2.7×104N,
牽引力F=f=2.7×104N,
則飛機發(fā)動機的輸出功率為:P=Fv=2.7×104N×300m/s=8.1×106W=8100kW;
答:當飛機以300m/s的速度巡航時,飛機發(fā)動機的輸出功率是8100kW;
(3)解:由(1)可知Q放=5×1011J,
根據(jù)表格查出500m/s時的阻力f′=7.5×104N,
牽引力F′=f′=2.7×104N,
則有用功為:
W有=F′s=7.5×104N×2.6×106m=1.95×1011J,
所以飛機發(fā)動機的效率:
η= = ×100%=39%.
答:飛機發(fā)動機的效率是39%.
【解析】(1)知道燃油的質(zhì)量,根據(jù)Q=mq求出燃油完全燃燒放出的熱量,即飛機發(fā)動機完全燃燒10t燃油獲得的能量;(2)由表中數(shù)據(jù)可知,飛機以300m/s的速度巡航時,所受阻力,而牽引力等于阻力,再根據(jù)P=Fv求出飛機發(fā)動機的輸出功率;(3)根據(jù)W=Fs求出克服阻力做的有用功,利用效率公式求出飛機發(fā)動機燃油完全燃燒的能量轉(zhuǎn)化為機械能的效率.
【考點精析】關(guān)于本題考查的功率的計算與測量和熱量的計算,需要了解功率的計算: P = W/tW 表示功,單位是焦(J). t表示時間 ,單位是秒(s) P表示功率,單位是瓦特(W)1 W= 1 J/s;熱量的計算: ① Q吸 = cm△t升=cm(t-t0) (Q吸是吸收熱量,單位是焦耳;c 是物體比熱,單位是:焦/(千克?℃);m是質(zhì)量;t0 是初始溫度;t 是后來的溫度. )② Q放 =cm△t降=cm(t0-t) ③ Q吸 = Q放才能得出正確答案.
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【題目】小華站在地上,用如圖所示滑輪組將重400N的木箱吊到高度為3m陽臺上.不計繩重、動滑輪重和摩擦.
(1)請完成滑輪組的繞法.
(2)在勻速起吊過程中,木箱受到的拉力是多大?
(3)若她的實際拉力為250N,用了10s將該木箱吊到陽臺上,則小華做功的功率是多大?此時滑輪組的機械效率是多大?
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【題目】如圖是甲、乙兩輛同時從同一地點同向出發(fā)的小車的s-t圖象,由圖象可知
A. 甲、乙兩車在整個過程中都做勻速直線運動
B. 在0-5秒時間內(nèi),乙車的速度比甲車的速度大
C. 第10秒鐘時,甲乙兩車的速度相同
D. 在0-20秒時間內(nèi),甲車的平均速度小于乙車的平均速度
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【題目】關(guān)于圖中的現(xiàn)象,下列分析正確的是( )
A. 發(fā)聲的音叉靠近乒乓球,球多次被彈開,說明發(fā)聲體在振動
B. 拉小提琴時,手在不同位置按弦,是為了改變響度
C. 抽出罩內(nèi)空氣,聽到鬧鐘的聲音變小,說明發(fā)聲體在振動
D. 道路兩旁設(shè)置隔音墻,是為了防止道路上的汽車發(fā)出噪聲
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【題目】根據(jù)所學(xué)知識填空:
(1)如圖甲所示,把一張打印紙平放在兩塊磚上,沿兩塊磚之間的空隙向紙面下方吹氣,紙會向(填“上凸”或“下陷”);這是由于紙的下表面氣體流速比上表面大,下表面壓強比上表面(填“大”或“小”);
(2)如圖乙所示,用餐巾紙摩擦后的吸管,放置在鐵支架上,且可以自由轉(zhuǎn)動.現(xiàn)用一個帶電體靠近吸管的一端,發(fā)現(xiàn)它們互相排斥,說明吸管與帶電體帶(選填“同種”或“異種”)電荷;吸管上的電荷沒有通過鐵支架轉(zhuǎn)移,說明吸管是(選填“導(dǎo)體”或“絕緣體”).
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【題目】電氣化鐵路的高壓輸電線,無論在嚴冬還是盛夏都要繃直,才能使高壓線與列車的電極接觸良好,這就必須對高壓線施加恒定的拉力。為此,工程師設(shè)計了如圖所示的恒拉力系統(tǒng),其簡化原理圖如圖所示。實際測量得到每個水泥塊的體積為1.5×10-2m3,共懸掛20個水泥塊。已知水泥塊的密度為2.6×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)請指出圖中的動滑輪、定滑輪;
(2)每個水泥塊的重力是多少?
(3)滑輪組對高壓線的拉力是多大?
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【題目】如圖所示,底端裝有電子閥門的圓柱形容器放在水平桌面上,容器中裝有適量的水,一木塊漂浮在水面上,控制閥門,使容器中相同時間內(nèi)流出的水量相等。下列表示木塊下表面處水的壓強p1、容器對桌面的壓強p2、木塊的重力勢能Ep和木塊所受的浮力大小F隨時間t變化的關(guān)系圖象中,可能正確的是( )
A. B. C. D.
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【題目】小明看到滑雪運動員從越陡的坡滑下時,越快滑到底端。對此他猜想:“物體離地高度一定時,斜面坡度越大,物體從靜止開始滑到底端的平均速度也越大”。請你設(shè)計實驗驗證其猜想。
(1)實驗所需的公式___________;
(2)實驗器材:除了如圖所示的器材,你還需要的測量工具有____________________;
(3)實驗步驟(可用畫圖或文字表述)__________ :
故
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【題目】如圖所示,工人用沿斜面大小為750N的拉力把一箱重為1800N貨物從底端勻速拉進車廂,此斜面的長為4m,高為1.5m,則該斜面的機械效率是%,貨物與斜面間的摩擦力是N,在這個過程中,貨物的機械能(選填“增大”、“不變”或“減小”)
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