鸵鸟是当今世界上最大的鸟,由于翅膀退化它已经不会飞了.鸟起飞的必要条件是空气对它向上的力f足够大,计算f大小的公式为:f

鸵鸟是当今世界上最大的鸟,由于翅膀退化它已经不会飞了.鸟起飞的必要条件是空气对它向上的力f足够大,计算f大小的公式为:f=cρSv2,式中c是一个无量纲的比例常数,ρ是空气密度,S是鸟翅膀的面积,v是鸟起飞时的速度.为了估算鸟起飞时的速度v,可以作一个简单的几何相似性假设:设鸟的几何线度为l,则鸟的质量与l3成正比,翅膀的面积S与l2成正比.已知燕子起飞时的速度约为20km/h,鸵鸟的几何线度大约是燕子的25倍.由此可估算出若要使鸵鸟能起飞,鸵鸟的速度必须达到(  )
A.50km/h
B.100km/h
C.200km/h
D.500km/h
7777 1年前 已收到1个回答 举报

trysoso 幼苗

共回答了18个问题采纳率:94.4% 举报

解题思路:由题目要使鸟刚好能飞起来举力至少等于自身的重力,根据举力大小的表达F=kSv2,得到速度与质量、翅膀展开后的面积的关系,再将质量m∝L3,而翅膀面积S∝L2的关系代入得到速度与鸟的体长的关系,求出小燕子与鸵鸟的最小飞行速度的比值,得到鸵鸟飞起来需要的最小速度.

燕子以最小速度飞行时,
m1g=cS1v12
而鸵鸟展翅以最大速度奔跑时,获得的举力为:
F2=cS2v22

s2
s1=252

v2
v1=
25=5
得:v2=100km/h
故选:B.

点评:
本题考点: 共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力.

考点点评: 本题是实际问题,关键是建立物理模型,抓住受力平衡的条件,将问题简化,考查建模的能力.

1年前

1
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 16 q. 1.154 s. - webmaster@yulucn.com