如图所示，一块重为G的平板以一定的冲角a（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

Question

如图所示，一块重为G的平板以一定的冲角a（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F_L．
（1）若平板处于空中某一高度保持不变，那么，需满足F_L______ G．（选填“＞”、“＜”或=”）
（2）理论表明，升力大小与空气密度、平板面积S、平板运动速度v有关，用公式表示为F_L=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20%，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______．

（6）物体在流体（液体和气体）中运动时，受到阻碍物体运动的力，称作为“流体阻力”．飞机机身设计成“流线形”是为了______．
（7）如图1所示，飞机在跑道上缓慢前行，通过跑道上的压力感应装置测得飞机前轮压强为2.0×10⁵Pa，后轮压强为2.5×10⁵Pa，已知前轮触地总面积0.25m²，后轮触地总面积1.2m²．此滑行飞机的质量约为______t．

Answer 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F_L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F_L=G．
（2）速度增加20%，即V′=V（1+20%）=(6)/(5)V，根据公式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%
（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）由以上分析可知，要使飞机的升力不断增大，则必须提高速度，同时增大机翼冲角以增大升力系数．
（5）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）飞机机身设计成“流线形”是为了减小空气阻力；
（7）前轮对地面的压力F₁=p₁•s₁=2×10⁵Pa×0.25m²=0.5×10⁵N；
后轮对地面的压力F₂=p₂•s₂=2.5×10⁵Pa×1.2m²=3×10⁵N；
飞机对地面的压力等于飞机自身的重力G=F₁+F₂=3.5×10⁵N；
所以飞机的质量m=(G)/(g)=(3.5×105N)/(10N/kg)=3.5×10⁴kg=35t．

故答案为：（1）等于；（2）44；（3）C；（4）①提高速度；②增大机翼冲角以增大升力系数；（5）D；（6）减小阻力；（7）35t．