题目内容
【题目】如图所示,一块重为G的平板以一定的冲角α(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FL。
(1)若平板处于空中某一高度保持不变,那么,需满足FL__________G。(大于/小于/等于)
(2)理论表明,升力大小与空气密度ρ、平板面积S、平板运动速度v有关,用公式表示为FL= CρSv2(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、ρ、S均保持不变,那么,速度增加10%,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):则升力系数随冲角的增大而_____________。
A. 逐渐变大 B.逐渐变小 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大
α/° | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 |
C | 0.3 | 0.6 | 0.9 | 1.2 | 1.5 | 1.3 |
(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___________。
(5)飞机还利用流体压强与流速的关系,在机翼上获得升力克服地球引力,从而翱翔在蓝天上了。飞机机翼导流板横截面的形状是下列四图中的_____________。
A.B.C.D.
(6)飞行时飞机所受阻力f与飞行速度v的平方成正比,即f=kv2 (其中k为常量) .总质量为m的飞机(不计飞行时的油耗)以速度a沿水平方向匀速飞行,则发动机产生的牵引力F=____________________(用字母表示),飞机受到的升力N=__________(用字母表示)。
【答案】等于 21 C 提高速度 增大机翼冲角以增大升力系数 D ka2 mg
【解析】
(1)[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FL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FL=G。
(2)[2]速度增加10%,则根据公式FL= CρSv2得
故升力增加21%。
(3)[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,故选C。
(4)由公式FL= CρSv2可知,要使飞机的升力不断增大
①[4]提高速度。
②[5]增大机翼冲角以增大升力系数。
(5)[6]在相同时间内,经过流线型的下方的路程比经过上方路程短,空气流速小压强大,流线型在压强差下,产生向上的升力,故选D。
(6)[7][8]由于沿水平方向匀速飞行,则根据受力平衡可知,牵引力等于阻力,升力等于重力,即
F=f=kv2=ka2
N=G=mg