最近由于干旱少雨,我国多个地区发生了森林火灾,防火形势十分严重.在某地发生的山火中,部队及时出动直升机进行扑救,有效地抑制了火情的蔓延.直升机灭火主要靠外挂吊桶,直升

发布时间:2020-08-11 02:26:08

最近由于干旱少雨,我国多个地区发生了森林火灾,防火形势十分严重.在某地发生的山火中,部队及时出动直升机进行扑救,有效地抑制了火情的蔓延.直升机灭火主要靠外挂吊桶,直升机吊桶一次装满水后,飞到火头上空,把水洒下去,可直接将火头熄灭.若飞机用50s的时间将1.5t水匀速竖直提升50m,水平飞行2km.
(1)飞机做功的功率为多大?
(2)用水灭火的过程中,水要吸收大量的热量.若质量为1.5t的水,温度从20℃升高到100℃,要吸收多少热量?[水的比热容是4.2×103J/(kg?℃)].

网友回答

解:(1)水的质量:
m=1.5t=1500kg,
水受到的重力:
G=mg=1500kg×9.8N/kg=14700N,
飞机把水竖直提升的过程中做功:
W=Gh=14700N×50m=7.35×105J,
飞机水平飞行时,在对水作用力的方向上没有移动距离,做功为0,
∴在整个飞行过程中,飞机对水做功为7.35×105J,
飞机做功的功率:
P===1.47×104W;
(2)水吸收的热量:
Q吸=cm(t-t0)
=4.2×103J/(kg?℃)×1500kg×(100℃-20℃)
=5.04×108J.
答:(1)飞机做功的功率为1.47×104W;
(2)水能吸收的热量为5.04×108J.
解析分析:(1)做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上移动的距离,据此分析在竖直提升和水平飞行飞机对水的做功情况,利用功的公式计算总功,再根据P=求出做功功率;
(2)知道水的质量、水的初温和末温、水的比热容,利用吸热公式求水吸收的热量.

点评:在进行功的计算时,一定注意力和距离方向的一致性,相互垂直时,力在该方向不做功;同时注意单位的统一.
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