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题型:实验题 难度:0.4 引用次数:389 题号:10476931
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“鲲龙”AG600
国产大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600成功实现水上起降,如图所示。“鲲龙”AG600是国家为满足森林灭火和水上救援的迫切需要,研制的大型特种用途民用飞机,既能在陆地上起降,又能在水面上起降,是一艘会飞的船。AG600可以在20秒内一次汲水12吨,单次投水救火面积可达4000余平方米,还可以在2米高海浪的复杂气象条件下实施水面救援行动,水上应急救援一次可救护50名遇险人员。“鲲龙”AG600 除了像普通飞机在陆上起降外,在任何江河湖泊,只要给它一片长1500米、宽200米、深2.5米的水域,它都能“说走就走”。最大巡航速度500公里/小时,最大航程4500公里,可从中国最北端黑龙江漠河直飞海南三亚,更可以从三亚往返中国最南端的曾母暗沙。“鲲龙”AG600作为当今世界最大一款水陆两栖飞机,AG600飞机的机身长37米、翼展达38.8米,个头儿与波音737相当,采用单船身、悬臂上单翼和前三点可收放式起落架布局,选装4台涡桨发动机。
飞机发动机的热效率和推进效率是反映飞机性能的重要指标。发动机的热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比,推进效率是指发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与获得的机械能之比。

飞机的部分参数如下表所示:
WJ6发动机数量4台M最大起飞质量53.5t
最大巡航速度500km/h发动机巡航推力4.6×104N
发动机的热效率40%发动机的推进效率……

(1)如图所示,机身下部制成“V”形,这样设计的目的还有 ______________ ;机翼设计成如图所示的截面图,当飞机水平飞行时,机翼上方空气速度大,压强 ________
(2) “鲲龙”AG600在水面降落的过程中,重力势能 ________ ,动能 ________ (选填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)若“鲲龙”AG600某次执行任务时该飞机的总质量为48t,总体积约5×103m3。该飞机停在水平地面时,起落架的触地总面积是1.2m2,对地面的压强 _________ Pa;停在水面上时,排开水的体积是 _________ m3;(g=10N/kg,ρ=1×103kg/ m3)
(4)若“鲲龙”AG600空载时质量为40t,在水面滑行测试中,“鲲龙”AG600蓄一定质量的水,发动机牵引力的实际总功率为2500kW,飞机在水面上以36km/h的速度匀速滑行了1min,滑行过程中所受阻力为总重的0.5倍,则飞机受到的阻力为 _________ N,所蓄水的质量为 __________ t;
(5) “鲲龙”AG600 以最大速度满载巡航2h,消耗燃油5000kg,燃油完全燃烧获得的内能是 _________ J,此过程中发动机的推进效率为 __________ 。(燃油的热值q=4.6×107J/kg)

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【推荐1】小阳在“五·一”节外出旅游乘飞机时观察到:①飞机在起飞和航行时机翼的仰角不同;②飞机越大其机翼越大.他想探究“机翼获得升力的大小与机翼仰角、机翼面积有什么关系?”(注:机翼仰角为机翼下表面与水平面的夹角,机翼面积指机翼在水平面上投影的面积)
于是,他和兴趣小组的同学们一起利用塑料泡沫等材料自制了三个质量相同、形状相同、面积不同的机翼模型,将其固定在托盘测力计上,在机翼模型的正前方用电扇迎面吹风,来模拟飞机起飞时的气流.实验装置如图所示.

(每次吹风前托盘测力计的示数均为3.5 N)

(1)电风扇转动后,托盘测力计的示数______(填“变大”“变小”或“不变”).比较“机翼”上下方空气的流速,可以得出,“机翼”下方空气流速小,压强_____
(2)当电风扇向左吹风时,以气流为参照物,“机翼”向_____(填“左”或“右”)运动.
(3)为了研究“机翼”获得的升力与仰角的关系,他们对同一个“机翼”吹风,并保持风速不变,只改变“机翼”_____的大小,观察并记录托盘测力计的示数;在其他条件相同时,更换面积不同的“机翼”重复上述实验.实验数据记录如上表.
①在实验过程中,当“机翼”的仰角为0°、“机翼”面积为395 cm2,若此时“机翼”获得的升力为0.5 N,则托盘测力计示数为_____N.
②通过实验分析数据可以得出结论:当质量、形状、“机翼”面积和风速相同时,仰角增大,“机翼”获得的升力_____(填“一定”或“不一定”)增大;当质量、形状、仰角和风速相同时,“机翼”面积越大,“机翼”获得的升力______
(4)实验结束后,同组的小虎同学列举了如下一些生活情景,其中能用上述实验规律进行解释的是______
A.将氢气球放手后,它会飘向空中
B.火车与站台之间有黄色的安全线
C.通过拍打衣服清除衣服上的灰尘
2018-09-10更新 | 773次组卷
实验题 | 较难 (0.4)
【推荐2】飞机在空中飞行时都有一定的迎角(机翼轴线与水平气流的夹角),飞机飞行时的升力除了与机翼形状有关外是否还与迎角大小有关?为了研究这一问题,在老师的帮助下,小明利用电风扇、升力测力计、飞机模型,按图甲方式进行如下实验。

①闭合电风扇的开关,调节档位使其风速最大,并使飞机模型的迎角为0°,记录测力计的示数。
②改变迎角大小,使其分别为5°、10°、15°、20°,重复步骤①。
③处理相关数据得到“升力与迎角的关系”如图乙。
(1)本实验得出的结论是_____
(2)小明若要进一步探究“飞机的升力与其飞行速度的关系”。利用现有器材,如何完成实验操作?写出实验步骤,画出实验数据的记录表格_____
(3)资料显示:本实验结论与实际相符,且飞机迎角一定时,飞行速度越大升力也越大。若某飞机以500km/h做水平匀速直线飞行时的迎角为θ1,而以800km/h做水平匀速直线飞行时的迎角为θ2θ1θ2均小于15°)。请比较θ1θ2的大小关系_____
2020-04-29更新 | 649次组卷
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名校
【推荐3】如图所示,一块重为G的平板以一定的冲角α(平板与水平方向的夹角)在空气中水平运动时,平板会受到一个竖直向上的升力FL

(1)若平板处于空中某一高度保持不变,那么,需满足FL__________G。(大于/小于/等于)
(2)理论表明,升力大小与空气密度ρ、平板面积S、平板运动速度v有关,用公式表示为FL= CρSv2(C叫升力系数,是一个没有单位的数值,其值与冲角有关)。则由公式可知,若CρS均保持不变,那么,速度增加10%,升力将增加___________%。
(3)飞机飞行时同样会受到升力的作用。某次对飞机的实验研究获得了如下数据(飞机的冲角其实是指机翼的冲角):则升力系数随冲角的增大而_____________
A. 逐渐变大        B.逐渐变小        C. 先增大后减小            D. 先减小后增大
α0510152025
C0.30.60.91.21.51.3

(4)在飞机起飞后的开始一段时间里,飞机将不断爬升以达到规定的高度,在这个过程中,飞机升力的不断增大主要是通过以下两种方式来实现:①__________;②___________
(5)飞机还利用流体压强与流速的关系,在机翼上获得升力克服地球引力,从而翱翔在蓝天上了。飞机机翼导流板横截面的形状是下列四图中的_____________

(6)飞行时飞机所受阻力f与飞行速度v的平方成正比,即fkv2 (其中k为常量) .总质量为m的飞机(不计飞行时的油耗)以速度a沿水平方向匀速飞行,则发动机产生的牵引力F____________________(用字母表示),飞机受到的升力N__________(用字母表示)。
2020-03-07更新 | 670次组卷
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