Question

【題目】我國首款大型水陸兩棲飛機“鯤龍”AG600如圖所示，該飛機蓄滿水后總質量53.5t。為檢測飛機性能，先后進行了模擬滅火和水面滑行測試。在滅火測試中：飛機盤懸在火場上方150m處，將所蓄水分次投下，每次投水200kg，用時20s到達地面。在水面滑行測試中：飛機在水平面上以10m/s的速度沿直線勻速滑行了60s，若飛機發動機牽引力的總功率始終保持2.5×106W．（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）

求

（1）飛機蓄滿水靜止在水面上時排開水的體積；

（2）每次投下的水在下落過程中重力做功的平均功率；

（3）飛機在水面沿直線勻速滑行時，飛機所受的牽引力。

Answer 1

【答案】（1）53.5m3；（2）1.5×104W；（3）2.5×105N

【解析】

解：（1）因為AG600蓄滿水后靜止在水面上，

所以飛機受到的浮力：，

由F=ρ水gV排可得，排開水的體積：

（2）每次投下的水在下落過程中重力做功：

W=Gh=m水gh=200kg×10N/kg×150m=3×105J，

重力做功的平均功率：；

（3）飛機發動機牽引力總功率始終保持2.5×106W。

因為，

所以，飛機在水面沿直線勻速滑行時，飛機所受的牽引力：

.

答：（1）飛機蓄滿水靜止在水面上時排開水的體積為；（2）每次投下的水在下落過程中重力做功的平均功率是；（3）飛機在水面沿直線勻速滑行時，飛機所受的牽引力為；