Question

如圖所示，一塊重為G的平板以一定的沖角a（平板與水平方向的夾角）在空氣中水平運動時，平板會受到一個豎直向上的升力F_L．
（1）若平板的高度保持不變，那么，需滿足F_L______G（選填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）理論表明，升力大小與空氣密度p、平板面積S、平板  運動速度v有關(guān)，用公式表示為F_L=CpSv²（C叫升力系數(shù)，是一個沒有單位的數(shù)值，其值與沖角有關(guān)）．則由公式可知，若C、p、S均保持不變，那么，速度增加20%，升力將增加______%；
（3）飛機飛行時同樣會受到升力的作用．某次對飛機的實驗研究獲得了如下數(shù)據(jù)（飛機的沖角其實是指機翼的沖角）：

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

試用文字描述升力系數(shù)與沖角的大小關(guān)系為：______；
（4）在飛機起飛后的開始一段時間里，飛機將不斷爬升以達到規(guī)定的高度．在這個過程中，飛機升力的不斷增大主要是通過以下兩種方式來實現(xiàn)：
①______；
②______．

Answer 1

【答案】分析：（1）平板在空氣中水平運動時，說明在豎直方向上受到平衡力．
（2）分析公式，很容易得出升力與速度的平方成正比，速度增加20%，根據(jù)F_L=CpSv²確定升力增加的比例．
（3）分析題目表格中的數(shù)據(jù)，觀察其升力系數(shù)C_L和沖角（平扳與水平方向的夾角）α的大小，即可得出結(jié)論．
（4）根據(jù)據(jù)升力公式F_L=CpSv²，要保持升力增大，需要改變速度和通過改變飛機機翼的與水平方向的夾角即沖角來實現(xiàn)．
解答：解：（1）平板在空氣中水平運動時，平板受到一個豎直向上的升力F_L和豎直向下的重力G，由于它在豎直方向上處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以受到平衡力，即F_L=G．
故答案為：等于．
（2）速度增加20%，即V′=V（1+20%）=V，根據(jù)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%．
故答案為：44%．
（3）由表中數(shù)據(jù)可見，沖角在0°～20°之間時，升力系數(shù)逐漸增大；但是沖角過了20°之后，升力系數(shù)就減�。�
故答案為：升力系數(shù)隨沖角先增大后減�。�
（4）由以上分析可知，要使飛機的升力不斷增大，則必須提高速度，同時增大機翼沖角以增大升力系數(shù)．
故答案為：①提高速度；
②增大機翼沖角以增大升力系數(shù)．
點評：本題有一定的難度，能正確的理解題目所提示的信息，并有一定的數(shù)據(jù)解讀能力是解決該題的關(guān)鍵．