Question

15．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，飞机向左飞升；
（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”仰角的大小，观察并记录测力计的示数，在其他条件相同时，更换面积不同的“机翼”重复上述实验，实验记录如表：
（每次吹风前测力计示数均为3.5N）

机翼面积/cm2 测力计示数/N 机翼仰角	275	395	566
0°（水平）	3.2	3.0	2.6
较小	3.0	2.9	2.4
较大	2.9	2.8	2.3
最大	3.1	2.9	2.7

①在上述实验中，吹风前后测力计示数的变化量（或差值、减小量）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，获得的升力不一定（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，获得的升力越大；
③实验时，“机翼”沿金属杆上升，金属杆对笔杆有向下的摩擦力，因此测得的升力应小于“机翼”实际获得的升力．

Answer 1

分析 （1）物体间的运动是相对的，以气流为参照物，飞机沿气流相反的方向运动；
（2）要研究“机翼”获得的升力与仰角的关系，就要保持其它条件不变，只改变“机翼”的仰角大小，根据现象得出相应的结论；
①本实验中，“机翼”获得升力的大小等于吹风前后测力计示数的变化量；
②分析表中数据，得出相应的结论；
③实验时，“机翼”沿金属杆上升，金属杆对笔杆有向下的摩擦力，用弹簧测力计测得的升力小于“机翼”实际获得的升力．

解答 解：
（1）当鼓风机向右吹风时，空气向右运动，以气流为参照物，飞机向左飞升；
（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”仰角的大小，观察并记录测力计的示数，在其他条件相同时，更换面积不同的“机翼”重复上述实验；
①在上述实验中，“机翼”获得升力的大小等于吹风前后测力计示数的变化量（或差值、减小量）；
②由表中数据可知，当质量、形状、机翼面积和风速相同时，仰角增大，获得的升力有时大、有时小，所以获得的升力不一定增大；当质量、形状、仰角和风速相同时，机翼面积越大，获得的升力越大；
③实验时，“机翼”受到向上的升力，沿金属杆上升，由于金属杆对笔杆有向下的摩擦力，用弹簧测力计测得的升力小于“机翼”实际获得的升力．
故答案为：（1）左；（2）仰角；①变化量（或差值、减小量）；②不一定；越大；③下；小于．

点评 本题为信息给予题，考查了运动和静止的相对性、控制变量法的使用，要求认真审题，从中获取有用信息，因为考查的知识点不明确，属于难题！