题目

题型：不详难度：来源：

国际航空运输协会希望能在2050年实现飞行器的碳排放量为零，瑞士“阳光动力号”太阳能飞机在这方面作出了大胆的尝试．该飞机的机翼承载200m²的光伏电池面板，飞行速度为72km/h．已知太阳辐射功率为1.68×10⁶J/（m²•h）（太阳辐射功率是指1h内辐射到1m²面积上的太阳能）求：
（1）飞机每天接受光照的时间约为10h，则飞机的机翼每天接收的太阳能约为多少J？
（2）如果飞机在空中沿水平方向匀速飞行时受到的空气阻力为1500N，则飞机以正常飞行速度飞行1h，克服空气阻力做功多少J？
（3）飞机上每台发动机的功率为多少W？（飞机上有四台发动机）

答案

（1）已知太阳辐射功率P₀=1.68×10⁶J/（m²•h），S=200m²，t=10h，
每天接收的太阳能Q_吸=P₀St=1.68×10⁶J/（m²•h）×200m²×10h=3.36×10⁹J；
（2）飞机以正常飞行速度飞行1h通过的距离为：s=vt=72km/h×1h=72km=72000m．
则克服空气阻力做的功W=fs=1500N×72000m=1.08×10⁸J，
（3）∵发动机所做的功是用来克服空气阻力做功，
∴W_总=W=1.08×10⁸J，
则总功率为P_总=

W总

t

=

1.08×108J

3600s

=3×10⁴W，
∴每台发动机的功率为P=

1

4

P_总=

1

4

×3×10⁴W=7.5×10³W．
答：（1）飞机每天接受光照的时间约为10h，则飞机的机翼每天接收的太阳能约为3.36×10⁹J；
（2）克服空气阻力做功1.08×10⁸J；
（3）飞机上每台发动机的功率为7.5×10³W．