Question

（2012?寶應(yīng)縣模擬）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(yùn)動(dòng)時(shí)，平板會(huì)受到一個(gè)豎直向上的升力F_L．
（1）若平板的高度保持不變，那么，需滿(mǎn)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(yùn)動(dòng)速度v有關(guān)，用公式表示為F_L=

1

2

CpSv²（C叫升力系數(shù)，是一個(gè)沒(méi)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

44

%；
（3）飛機(jī)飛行時(shí)同樣會(huì)受到升力的作用．某次對(duì)飛機(jī)的實(shí)驗(yàn)研究獲得了如下數(shù)據(jù)（飛機(jī)的沖角其實(shí)是指機(jī)翼的沖角）：

a/°	0	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：

升力系數(shù)隨沖角先增大后減小

；
（4）在飛機(jī)起飛后的開(kāi)始一段時(shí)間里，飛機(jī)將不斷爬升以達(dá)到規(guī)定的高度．在這個(gè)過(guò)程中，飛機(jī)升力的不斷增大主要是通過(guò)以下兩種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)：
①

提高速度

；
②

增大機(jī)翼沖角以增大升力系數(shù)

．

Answer 1

分析：（1）平板在空氣中水平運(yùn)動(dòng)時(shí)，說(shuō)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=

1

2

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=

1

2

CpSv²，要保持升力增大，需要改變速度和通過(guò)改變飛機(jī)機(jī)翼的與水平方向的夾角即沖角來(lái)實(shí)現(xiàn)．

解答：解：（1）平板在空氣中水平運(yùn)動(dòng)時(shí)，平板受到一個(gè)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%）=

6

5

V，根據(jù)公式F_L=

1

2

CpSV²
∴F_L′=

1

2

CpS（

6

5

V）²=

36

25

×

1

2

CpSv²=（1+

11

25

）×

1

2

CpSv²=（1+44%）×

1

2

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(jiàn)，沖角在0°～20°之間時(shí)，升力系數(shù)逐漸增大；但是沖角過(guò)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(jī)的升力不斷增大，則必須提高速度，同時(shí)增大機(jī)翼沖角以增大升力系數(shù)．
故答案為：①提高速度；
②增大機(jī)翼沖角以增大升力系數(shù)．

點(diǎn)評(píng)：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．