Question

【题目】我国自主研制的某型新一代战斗机，它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能，该飞机最大起飞质量为37t，最大飞行高度达20000m，最大航行速度达2.5倍声速（合3060km/h），最大载油量为10t，飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见下表：

速度v/（m/s）	100	200	300	400	500
阻力f/N	0.3×104	1.2×104	2.7×104		7.5×104

已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是30%，飞机使用的航空汽油的热值为5×107J/kg。作战半径：是指战机携带正常作战载荷，在不进行空中加油，自机场起飞，沿指定航线飞行，执行完任务后，返回原机场所能达到的最远单程距离。

（1）若不计飞机燃油质量的变化，当飞机腾空加速上升，其机械能的增加量_____（选填“大于”、“不变”或“小于”）动能的增加量。

（2）该战斗机以400m/s的速度巡航时，所受到的阻力为_____，此时发动机的输出功率为_____。

（3）当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率将变小，此时汽油的热值_____（选填“变大”、“不变”或“变小”）。

（4）某次执行任务紧急任务起飞时，飞机的油量还有5.4×103千克燃油，如果以600m/s的速度巡航，此次该战斗机的最大作战半径是_____千米。

Answer 1

【答案】大于 4.8×104N 1.92×107W 不变 375

【解析】

(1)[1]当飞机腾空加速上升，动能增加，重力势能增加，所以其机械能的增加量大于动能的增加量；

(2)[2]由表中数据可知，飞机受到的阻力与速度的平方成正比，所以战斗机以400m/s的速度巡航时，所受到的阻力是以100m/s的速度巡航时所受到的阻力的16倍，即

[3]战斗机做匀速直线运动，所受的牵引力与阻力是平衡力，

战斗机以400m/s的速度巡航时，所受的牵引力：

此时发动机的输出功率：

(3)[4]热值是燃料的一种性质，只与燃料的种类有关，与燃烧情况无关，所以热值不变；

(4)[5]5.4×104kg燃油完全燃烧放出的热量：

战斗机以600m/s速度巡航时，所受牵引力为：

战斗机以600m/s速度巡航时，飞行距离为：

战斗机的最大作战半径为：