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),油箱最大容积为1.25×104L,飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见表:
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
已知飞机使用的航空燃油密度0.8×103kg/m3,热值为5×107J/kg.求:
(1)飞机发动机完全燃烧1.25×104L燃油获得的能量是多少焦?
(2)当飞机以500m/s的速度巡航时,飞机发动机的输出功率是多少瓦?
(3)若在飞机油箱中加满燃油,并且以500m/s的速度巡航时,飞机的最大航程可达2×103千米,则飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是多少?
分析: (1)根据ρ=求出燃油的质量,根据Q=mq求出燃油完全燃烧放出的热量;
(2)由表中数据可知,飞机以500m/s的速度巡航时,所受阻力,再根据P===Fv求出飞机发动机的输出功率;
(3)根据W=Fs求出克服阻力做的有用功,根据η=求出飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率.
解答: 解:(1)∵ρ=
∴燃油完全燃烧1.25×104L燃油的质量是:
m=ρV=0.8×103kg/m3×1.25×104×10﹣3m3=1×104kg,
燃油完全燃烧放出的热量:Q放=mq=1×104kg×5×107J/kg=5×1011J;
(2)由表中数据可知,飞机以500m/s的速度巡航时,所受阻力为7.5×104N,
则飞机发动机的输出功率为:
P===Fv=7.5×104N×500m/s=3.75×107W;
(3)克服阻力做的有用功W有用=Fs=7.5×104N×2×106m=1.5×1011J,
所以飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是:
η=×100%=×100%=30%.
答:(1)飞机发动机完全燃烧1.25×104L燃油获得的能量是5×1011J;
(2)飞机发动机的输出功率是3.75×107W;
(3)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%.
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某同学照图所示的电路图将实物连接起来,闭合开关S后,观察电流表A1的示数是0.3A,电流表A的示数是0.5A;如果已知L1的电阻为10Ω。求:
(1)电源电压是多少?
(2)L2的电阻是多大?
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如图11所示,电阻R与小灯泡连接在电路中,当闭合开关S1、S2时,电阻R被__ ____ ,此时灯泡的电功率为9W。S1闭合S2断开时,灯泡的电功率为1W(不考虑灯泡的电阻随温度而发生变化),则此时电阻R消耗的电功率为________W。
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(2014?武汉)如图所示,取两个相同的验电器A和B,使A带负电,B不带电,用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来.下列说法正确的是( )
A. B中正电荷通过金属棒流向A,A金属箔的张角减小
B. A中的自由电子通过金属棒流向B,B金属箔的张角增大
C. A中负电荷通过金属棒流向B,B中正电荷通过金属棒流向A
D. 金属棒中瞬间电流的方向从A流向B,B金属箔的张角增大
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有一个电池组、两只灯泡L1、L2、一个开关、两个电流表、一个电压表,要求:L1、L2并联,开关控制整个电路,电流表A1测整个电路的电流,电流表A2测灯L2的电流,电压表测L1的电压,请在图中根据要求连接实物图.
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质量相等、初温相同的水和酒精,分别用两个相同的加热器加热(不计热量损失),加热过程中温度随时间的变化图线如图所示,关于a、b两种液体的鉴别结论正确的是( )
A. a的比热容大,是水 B. a的比热容大,是酒精
C. b的比热容大,是水 D. b的比热容大,是酒精
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如图所示的四个电路图中,两灯泡完全相同,电源由两节干电池提供,开关闭合后测得灯泡两端的电压均为1.5V,正确连接关系的是( )
A. B. C. D.
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小刚家安装了一台太阳能热水器,水箱容积是200L,小刚进行了一次观察活动:星期天早上,他用温度计测得自来水的温度为20℃,然后给热水器水箱送满水,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为70℃。请你求解下列问题:
(1)水箱中水的质量;(c水=4.2×103J/(kg•℃)、q煤气=4.2×107J/kg)
(2)水吸收的热量;
(3)如果水吸收的这些热量全部通过燃烧煤气提供,求至少需要燃烧多少煤气?
(4)请你简述太阳能热水器的优点。
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