题目内容
【题目】在某兴趣小组的同学观察到:①飞机在起飞和航行时机翼的仰角不同;②飞机越大其机翼越大。他们想探究“机翼获得升力的大小与机翼仰角、机翼面积有什么关系?”(注:机翼仰角为机翼下表面与水平面的夹角,机翼面积指机翼在水平面上投影的面积)
他们利用塑料泡沫等材料自制了三个质量相同、形状相同、面积不同的机翼模型,把圆柱形空心笔杆穿过“机翼”并固定在“机翼”上,将一根金属杆从笔杆中穿过并上下固定,确保“机翼”能沿金属杆在竖直方向移动。将“机翼”挂在测力计的下方,实验装置如图所示。
(1)用鼓风机对着“机翼”吹风模拟飞机在空中飞行。当鼓风机向右吹风时,以气流为对照物,飞机向________飞升。
(2)为了研究“机翼”获得的升力与仰角的关系,他们对同一个“机翼”吹风,并保持风速不变,只改变“机翼”____________的大小,观察并记录测力计的示数;在其它条件相同时,更换面积不同的“机翼”重复上述实验。实验记录如表。
①在上述实验中,吹风前后测力计示数的____________即为“机翼”获得升力的大小。
②通过分析数据可以得出结论:当质量、形状、机翼面积和风速相同时,仰角增大,获得的升力__________(选填“一定”或“不一定”)增大 ;当质量、形状、仰角和风速相同时,机翼面积越大,获得的升力__________.
(3)实验时,“机翼”沿金属杆上升,金属杆对笔杆有向________的摩擦力,因此测得的升力应________“机翼”实际获得的升力。
【答案】(1)左;(2)仰角;①差值;②不一定;越大;(3)下;小于
【解析】
试题分析:(1)用鼓风机对着“机翼”吹风模拟飞机在空中飞行。当鼓风机向右吹风时,以气流为对照物,飞机向左运动;(2)“机翼”获得的升力与机翼仰角和机翼面积有关,因此要探究“机翼”获得的升力与仰角的关系,他们对同一个“机翼”吹风,并保持风速不变,只改变“机翼”仰角大小;①没有吹风时,弹簧测力计的示数为机翼的重力,吹风时,弹簧测力计的示数和升力等于机翼重力,所以吹风前后测力计示数的差值即为机翼获得的升力大小;②由记录的数据可知当质量、形状、机翼面积和风速相同时,仰角增大,获得的升力不一定大,当质量、形状、仰角和风速相同时,机翼面积越大,获得的升力越大;(3)实验时,“机翼”沿金属杆上升,机翼想对金属杆向上运动,故金属杆对笔杆有向下的摩擦力,此时向上的摩擦力、弹簧测力计的示数和机翼的升力之和等于重力,因此测得的升力应该小于实际获得的升力。