Question

如图所示，一块重为G的平板以一定的冲角a（平板与水平方向的夹角）在空气中水平运动时，平板会受到一个竖直向上的升力F_L．
（1）若平板的高度保持不变，那么，需满足F_L______G（选填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）理论表明，升力大小与空气密度p、平板面积S、平板  运动速度v有关，用公式表示为F_L=CpSv²（C叫升力系数，是一个没有单位的数值，其值与冲角有关）．则由公式可知，若C、p、S均保持不变，那么，速度增加20%，升力将增加______%；
（3）飞机飞行时同样会受到升力的作用．某次对飞机的实验研究获得了如下数据（飞机的冲角其实是指机翼的冲角）：

a/°		5	10	15	20	25
C	0.3	0.6	0.9	1.2	1.5	1.3

试用文字描述升力系数与冲角的大小关系为：______；
（4）在飞机起飞后的开始一段时间里，飞机将不断爬升以达到规定的高度．在这个过程中，飞机升力的不断增大主要是通过以下两种方式来实现：
①______；
②______．

Answer 1

【答案】分析：（1）平板在空气中水平运动时，说明在竖直方向上受到平衡力．
（2）分析公式，很容易得出升力与速度的平方成正比，速度增加20%，根据F_L=CpSv²确定升力增加的比例．
（3）分析题目表格中的数据，观察其升力系数C_L和冲角（平扳与水平方向的夹角）α的大小，即可得出结论．
（4）根据据升力公式F_L=CpSv²，要保持升力增大，需要改变速度和通过改变飞机机翼的与水平方向的夹角即冲角来实现．
解答：解：（1）平板在空气中水平运动时，平板受到一个竖直向上的升力F_L和竖直向下的重力G，由于它在竖直方向上处于静止状态，所以受到平衡力，即F_L=G．
故答案为：等于．
（2）速度增加20%，即V′=V（1+20%）=V，根据公式F_L=CpSV²
∴F_L′=CpS（V）²=×CpSv²=（1+）×CpSv²=（1+44%）×CpSv²=（1+44%）F_L
故升力增加44%．
故答案为：44%．
（3）由表中数据可见，冲角在0°～20°之间时，升力系数逐渐增大；但是冲角过了20°之后，升力系数就减小．
故答案为：升力系数随冲角先增大后减小．
（4）由以上分析可知，要使飞机的升力不断增大，则必须提高速度，同时增大机翼冲角以增大升力系数．
故答案为：①提高速度；
②增大机翼冲角以增大升力系数．
点评：本题有一定的难度，能正确的理解题目所提示的信息，并有一定的数据解读能力是解决该题的关键．