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科普阅读题 较难0.4 引用3 组卷294
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“圆梦”号飞艇我国研发的平流层飞艇“圆梦”号已首飞成功,飞艇依靠浮力可升到20km高的平流层,其推进系统由太阳能电池提供能量,推进器产生的推力与气流对飞艇的水平作用力平衡,可使飞艇长时间悬停。
   
平流层飞艇探测范围与高度的关系如表一所示:
表一:

飞行高度

20

40

50

80

100

探测范围半径

194

347

414

589

695

飞艇飞行时所受的空气阻力与风速的关系如表二所示:
表二:

平流层风速

0

10

20

30

40

空气阻力

0

90

360

810

1440

(1)下列飞行器件中,其升空原理与飞艇相同的是___________
A.孔明灯
B.飞机
C.火箭
D.风筝
(2)飞艇气囊内的气体密度比艇外的空气密度___________ ,当飞艇总重力(含球囊内的空气)___________ 浮力时,热气球从地面开始升空;
(3)飞艇从近地面升到平流高空的过程中,所受大气压将___________ ,探测范围将___________ ;(以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
(4)若飞艇的气囊体积为3×104 m3,则飞艇在平流层受到的浮力约为___________ N,平流层空气密度取0.06kg/m3g取10N/kg);
(5)若飞艇从足够高处匀速竖直下降时,一重物从飞艇上掉下,随后飞艇将___________ (填运动情况),设空气密度保持不变且不考虑空气阻力的变化;
(6)飞艇推进器的功效(功效是指推进器的推力与功率的比值)为0.01N/W,当飞艇推进器的功率为2.025×104 W且飞艇悬停,则此时平流层风速为___________ m/s。
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知识点:二力或多力平衡问题利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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客机C919


客机C919机舱内覆有一层高孔率“超细航空级玻璃棉”,能很好地保温与吸收噪音,其单丝纤维直径只有3~5μm,1m3的质量为5kg,机舱内先进的“呼吸系统”,使飞机在气压只有2.5×104Pa左右的万米高空时,能将机外-50℃以下的冷空气不断压缩,导致送入舱内的空气温度达到50℃以上,同时系统依靠传感器的自动控制,使舱内气压和温度达到舒适值。
该机有较大的翼载,翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值;机上搭载的新一代涡扇发动机的热效率和推进效率比一般客机高,所谓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,而推进效率则是指发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与其获得的机械能之比,下表是飞机的部分技术参数。

最大起飞质量

巡航速度

客舱内气压

发动机巡航推力

72.5t

920km/h

8.0×104Pa

3.6×104N

(1)下列关于“超细航空级玻璃棉”性质的描述中,不正确的是__________
A.单丝纤维比头发细             B.密度与金属铝差不多             C.隔音性能相对较好             D.导热能力相对较弱
(2)在万米高空,机体1m2面积上承受内外气体的压力差约为__________N;为确保机舱内的温度维持体感舒适值,机上空调需要不断__________(选填“加热”或“制冷”);
(3)若飞机的翼载500kg/m2,则机翼面积为__________m2
(4)飞机水平匀速巡航时,受到的阻力为__________N;
(5)若飞机以巡航速度飞行0.5h的过程中,耗油1800kg,发动机的热效率为40%,则此过程中发动机的推进效率为__________%。(燃油热值q取4.6×107J/kg)
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第一艘国产航母——山东舰


2019年12月17日,中国首艘国产航母山东舰正式服役,标志我国海军正式迈入了双航母时代。山东舰一直被称为首艘国产航母,不仅因为它是我国独立自主建造的第一艘航母,更因为山东舰的设计理念、重要系统、建造材料,如电磁兼容系统、动力系统、阻拦系统、航母特种钢等,都是我国独立自主研发的,并且拥有完全自主产权,百分百实现了中国航母中国造。航母上配备大量先进装备,其中舰载机是航母战斗力的核心,歼15(J15)是我国第一代多用途舰载喷气式战斗机,如下表是歼15战斗机的部分技术参数,推重比是指飞机飞行时发动机的总推力与飞机总重的比值。所谓翼载是指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值。

空机质量

最大起飞质量

推重比

发动机最大巡航推力

17.5t

32.5t

0.4~0.9

2.5×105N

(1)航母的舰体呈流线型,目的是为了 _______(选填“增大”或“减小”)阻力;
(2)舰载机在航母上降落时必须适时放下舰钩,钩住甲板上的拦阻索,达到强行减速的目的,这个过程中,舰钩对拦阻索的拉力 _______(选填“大于”、“等于”或“小于”)拦阻索对舰钩的拉力;
(3)若歼15飞机的翼载是500kg/m2,则机翼面积为 _______m2
(4)为庆祝“山东舰”列装服役,各种焰火缤纷绽放,有一种质量为100g的叫做“高声”的焰火,能够持续向下喷射火焰,最大能产生大小为自重6倍的推力,因其速度快产生啸叫声,所以称为“高声”。经实验测量,这种焰火在运动时,受到的阻力与速度的关系如图所示,则焰火能够达到的最大速度为 _______m/s。
   
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背包式飞行器深圳光启公司生产的一款单人背包式飞行器,是全球首款商业化、实用化的个人立体飞行器,它的外形像一把有扶手和踏板的座椅,由汽油发动机提供动力,带动两个扇形螺旋桨转动,飞行员通过操纵改变螺旋桨的方向、转速,实现进退、上下、左右及俯仰飞行。发动机、燃料箱和及飞行员处于升力扇中间及下方,以降低重心,避免喷气背包在飞行中上下颠倒,撞向地面。
该飞行器采用了无人飞行拉制系统、零空速悬停技术,即在空中双手松开操纵杆之后,飞行器就会在空中悬停,等待下一步操作:使用与赛车相同类型的驾驶舱,可以在撞击时保护飞行员的安全,还配备了弹射降落伞系统,如果遇到特殊情况,飞行器无法正常降落时,可以关闭动力源,同时打开降落伞,利用空气阻力减小下降速度,从而避免驾驶者快速落向地面造成伤害,该飞行器因此跻身当今世界上最安全的超轻型飞行器之列。

   

表一为它的部分技术参数:

飞行器类型

一级超轻型

飞行器主要材料

碳纤维

成员数量

单人飞行

最大承载质量

满油时飞行器质量

燃料体积

最大起飞质量

燃料及油品

汽油

为了给飞行器设计面积合适的降落伞,研究人员对降落伞所受阻力与降落伞的伞面面积、下落速度之间的关系进行了探究,他们分别将伞面面积和总重不同的圆形降落伞,从高处下落,测出最终匀速下落时的速度,实验结果如表二所示:

伞面面积S/m2

伞和物总重G/N

收尾速度v/m∙s-1

收尾速度的平方v2/(m∙s-1)2

(1)飞行员通过操纵改变螺旋桨的方向、转速,可实现各种飞行,说明力的作用效果跟力的____________ 有关;
(2)关于上述背包式飞行器,下列说法正确的是______
A.用碳纤维作为飞行器的主要制作材料,是因为可以减小自身重力
B.若不计空气阻力,飞行器匀速上升时的升力大于匀速下降时的升力
C.遇到特殊情况飞行器无法正常降落时,关闭动力源后惯性会减小
D.当该飞行器在空中启动零空速悬停技术时,受到的升力就会突然消失
(3)该飞行器通过两个螺旋桨轮动可以实现变向和变速,它的工作原理是利用力的作用是______ 的,它在月球上______(选填“可以”或“不可以”)飞行,该飞行器未装油时的质量为______ 。(已知油的密度
(4)分析表二数据可知:当伞面面积一定时,降落伞所受的空气阻力与______ 成正比,要使该飞行器的收尾速度不超过5m/s,则降落伞的面积至少为______ ,请写出推算过程______

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