Question

阅读短文，回答问题．
如图所示，是2009年国庆大阅兵上飞过天安门广场上空的歼10战斗机，该飞机是我国自行研制的具有完全独立知识产权的新型战斗机．歼10战斗机具有很强的超视距空战、近距格斗、空对地攻击和空中对接加油能力．
以下是歼10战斗机的部分参数：

机长	16.4米	整机推重比	0.5
翼展	9.7米	爬升率	280米/秒
机高	5.3米	可带燃油	9000升
最大速度	2.0马赫	航程	3000公里
正常起飞重量	14吨	升限	20000米

小明读完以上表格后发现有些参数看不懂，好学的小明通过上网查阅了一些名词的含义．
爬升率：又称爬升速度或上升串，是各型飞机，尤其是战斗机的重要性能指标之一．它是指正常爬升时，飞机在单位时间内增加的高度，其计量单位为米/秒．
马赫：速度单位，1马赫等于1倍音速，等于340米/秒．
…
请你帮助小明完成以下题目：
（1）某歼10飞机空中对接加油时，为保证加油的顺利进行，歼10飞机与加油机要尽可能做到______．
（2）歼10的机翼在设计时充分利用了流体力学的知识．如图所示，机翼的下表面平直，上表面呈弧形凸起，当飞机高速飞行时，流过它上方的空气速度比下方空气速度______（选填“大”或“小”），此时，上方空气压强比下方空气压强______（选填“大”或“小”），这样，机翼受到一个向______（选填“上”或“下”）的压力差．
（3）在制造歼10飞机时应采用的最合适的材料是______
A．密度大，硬度大的合金材料      B．密度大，硬度小的合金材料
C．密度小，硬度大的合金材料      D．密度小，硬度小的合金材料
（4）歼10飞机由地面正常爬升到最高处所需要的时间约为______s（结果保留1位小数）；若一架歼10飞机以最大速度飞行10min，则飞行的路程是______Km．
（5）歼10飞机满载燃油时，燃油的质量是______kg；这些燃油完全燃烧产生的热量是______J．（飞机燃油的密度约为0.8×10³kg/m³；热值约为4.5×10⁷J/kg．）

Answer 1

【答案】分析：（1）飞机在空中加油，必须保证两架飞机在空中的相对位置不变才行；
（2）飞机是利用流体的压强与流速的关系来产生升力的；
（3）因为飞机在天上飞要克服较大的空气阻力还要应付各种突发情况，材料除需要较高的牢固度外；飞机还要轻一些，太重的话，飞机起飞就需要更多的能量．
（4）爬升时间应用表中爬升的距离除以速度．飞行的路程应用速度乘以时间；
（5）燃油的质量可用燃油的体积乘以燃油的密度．燃油可产生的热量可用燃油的质量乘以热值；
解答：解：（1）飞机在空中加油时，两架飞机的位置应不变，因此要保持相对静止；
故答案为：相对静止．
（2）飞机上方的空气流速大、压强小，下方流速小、压强大，就会产生一个向上的压力差，这就是飞机升力的产生原因；
故答案为：大；小； 上．
（3）因为飞机质量小有利于飞行和节能，在体积一定时，密度小的物质，其质量小，所以飞机在选材时，既要选择牢固、硬度大的材料，同时也要考虑密度小的物质小，其重力也小．
故选C．
（4）飞机爬升到最高处所需要的时间t==≈71.4s．
因为1马赫等于1倍音速，等于340米/秒，所以最大速度v′=2马赫=2×340米/秒=680米/秒，t′=10min=600s，
则以最大速度飞行10min经过的路程s′=v′t′=680m/s×600s=408km；
故答案为：71.4；408．
（5）飞机满载燃油的质量m=ρV=0.8×10³kg/m³×9m³=7200kg．
这些燃油完全燃烧产生的热量Q=qm=4.5×10⁷J/kg×7200kg=3.24×10¹¹J．
故答案为：7200；3.24×10¹¹．
点评：歼10飞机是一项高科技的研究成果，它包含了众多与物理学相关的知识，我们应该学会通过分析材料找出里面所包含的物理信息，并解答相关的疑问．