Question

閱讀短文，回答問題：
如圖是中國第5代殲擊機殲-20原型機，該飛機是具有完全獨立知識產權的新型戰斗機．殲20戰斗機具有很強的超視距空戰、近距格斗、空對地攻擊和空中對接加油能力．其采用了單座、雙發、全動雙垂尾、DSI鼓包式進氣道、上反鴨翼帶尖拱邊條的鴨式氣動布局．殲-20的機頭、機身呈菱形，垂直尾翼向外傾斜，起落架艙門采用鋸齒邊設計，具隱形戰斗機特征，機身深墨綠色涂裝，遠觀近似于黑色，被大陸網友昵稱為“黑絲帶”．
以下是殲20戰斗機的部分參數：

機長	16.4米	整機推重比	0.5
翼展	9.7米	爬升率	280米/秒
機高	5.3米	可帶燃油	9000升
最大速度	2.0馬赫	航程	3000公里
正常起飛重量	14噸	升限	20000米

小明讀完以上表格后發現有些參數看不懂，通過上網查閱了一些名詞的含義．
爬升率：又稱爬升速度或上升串，是各型飛機，尤其是戰斗機的重要性能指標之一．它是指正常爬升時，飛機在單位時間內增加的高度，其計量單位為米/秒．
馬赫：速度單位，1馬赫等于1倍音速，等于340米/秒．…
（1）某殲20飛機空中對接加油時，為保證加油的順利進行，殲20飛機與加油機要盡可能做到

保持相對靜止

．
（2）在制造殲20飛機時應采用的最合適的材料是

C

A．密度大，硬度大的合金材料      B．密度大，硬度小的合金材料
C．密度小，硬度大的合金材料      D．密度小，硬度小的合金材料
（3）殲20飛機滿載燃油時，燃油的質量是

7.2×10³

kg；這些燃油完全燃燒產生的熱量是

3.24×10¹¹

J．（飛機燃油的密度約為0.8×10³kg/m³；熱值約為4.5×10⁷J/kg）．
（4）結合你所學的知識猜想隱形戰斗機的外殼材料在隱形方面可能具有哪些特點？（舉一例即可）

Answer 1

分析：（1）飛機在空中加油，必須保證兩架飛機在空中的相對位置不變才行；
（2）因為飛機在天上飛要克服較大的空氣阻力還要應付各種突發情況，材料除需要較高的牢固度外；飛機還要輕一些，太重的話，飛機起飛就需要更多的能量．
（3）根據燃油的體積，利用密度公式變形可求得其質量，利用Q=mq可求得這些燃油完全燃燒產生的熱量．（4）隱形戰斗機它的造型和涂料都是特殊的，能夠吸收敵人雷達發出的超聲波，使敵人的雷達檢測不到．

解答：解：（1）飛機在空中加油時，兩架飛機的位置應不變，因此要保持相對靜止；
（2）因為飛機質量小有利于飛行和節能，所以飛機在選材時，既要選擇牢固、硬度大的材料，同時也要考慮密度小的物質．所以使用的材料應是密度小，硬度高的鋁合金．
（3）∵ρ=

m

V

，
∴m=ρV=0.8×10³kg/m³×9m³=7.2×10³kg；
這些燃油完全燃燒產生的熱量Q=mq=7.2×10³kg×4.5×10⁷J/kg=3.24×10¹¹J．
（4）隱形戰斗機它的造型和涂料都是特殊的，能夠吸收敵人雷達發出的超聲波，使敵人的雷達檢測不到．
故答案為：（1）保持相對靜止；（2）C；（3）7.2×10³；3.24×10¹¹；（4）吸收敵人雷達發出的超聲波．

點評：殲20飛機是一項高科技的研究成果，它包含了眾多與物理學相關的知識，我們應該學會通過分析材料找出里面所包含的物理信息，并解答相關的疑問．