九年级物理解答题流体压强与流速的关系、浮力大小的计算、功的计算公式的应用、热机的效率II｜试题答案与解析

九年级物理解答题一般

题目

如图所示是我国自主研制的第一代实用型地效飞机

DXF100

,地效飞机是一种可以低空飞行的飞机,它能停在水面或地面上,在客运、货运、旅游救护、海上缉私、海洋监测等方面具有广阔的应用前景.地效飞机某次执行任务,以

180km/h

的速度匀速直线飞行了

90km

,消耗燃油的质量为

40kg

,发动机的效率为

40\%

,已知燃油的热值为

4.5\times 10^{7}J/kg

,求地效飞机这次执行任务的过程中:

(1)

地效飞机飞行的时间；

(2)

消耗的燃油完全燃烧放出的热量；

(3)

地效飞机飞行过程中受到的阻力.

知识点：流体压强与流速的关系、浮力大小的计算、功的计算公式的应用、热机的效率II章节：第3章能量的转化与守恒 / 3.3 能量转化的量度

答案与解析

答案

（1）由

v=\frac{s}{t}

可知地效飞机飞行的时间为：

t=\frac{s}{v}=\frac{90km}{180km/h}=0.5h

；

(2)

消耗的燃油完全燃烧放出的热量为：

Q_{放}=qm=4.5\times 10^{7}J/kg\times 40kg=1.8\times 10^{9}J

；

(3)

已知发动机的效率为

\eta =40\%

，
由

\eta =\frac{W}{{Q}_{放}}×100\%

可知飞机做的有用功为：

W=Q_{放}\eta =1.8\times 10^{9}J\times 40\%=7.2\times 10^{8}J

，
由

W=Fs

可知地效飞机飞行过程的牵引力为：

F=\frac{W}{s}=\frac{7.2×1{0}^{8}J}{90×1{0}^{3}m}=8000N

，
由二力平衡的条件可知地效飞机飞行过程中受到的阻力为：

f=F=8000N

。
答：（1）地效飞机飞行的时间为

0.5h

；

(2)

消耗的燃油完全燃烧放出的热量为

1.8\times 10^{9}J

；

(3)

地效飞机飞行过程中受到的阻力为

8000N

。

解析