现有一架总质量为m的喷气式飞机,已知该飞机飞行时所受空气阻力的大小与速度平方成正比,即f=kv2(式中k为已知量).若飞

现有一架总质量为m的喷气式飞机,已知该飞机飞行时所受空气阻力的大小与速度平方成正比,即f=kv2(式中k为已知量).若飞机飞行过程中的耗油量可忽略不计.
(1)该飞机在空中沿水平方向飞行时,飞机所受向上的升力是由机翼上、下表面气流速度不同所产生的.若以机翼为参照物,则机翼上表面附近气流的速度______机翼下表面附近气流的速度.
(2)在该飞机沿水平直线匀速飞行时,它上、下表面所受到的压力差为______.
(3)若该飞机以速度v沿水平方向匀速直线飞行的时间为t,则它在这段时间内克服空气阻力所做的功W为______.
redfox0292 1年前 已收到2个回答 举报

kk外衣 幼苗

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解题思路:(1)对流体现象,注意分析物体形状,分析流速快慢(凸部流速快,窄处流速快).机翼上方的空气流速大,压强较小;下方的空气流速小,压强大.
(2)因为该飞机沿水平直线匀速飞行,根据二力平衡的条件即可求出它上、下表面所受到的压力差.
(3)当飞机匀速前进时,飞机的牵引力等于飞机所受的阻力,飞机牵引力功率可以用公式P=Fv,进行求解.

(1)若以机翼为参照物,等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面,由于上表面弯曲,下表面平直,所以空气通过上表面的流速大,通过下表面的流速较小.
故答案为:大于.
(2)该飞机沿水平直线匀速飞行时,飞机受到平衡力的作用,即△F=G.
它上、下表面所受到的压力差为△F=G=mg.
故答案为:mg.
(3)已知飞机匀速行驶时所受阻力与速度平方成正比,即f=kv2
当飞机在水平轨道上匀速行驶时,牵引力等于阻力,即F=f=kv2
所以它在这段时间内克服空气阻力所做的功W=Pt=Fvt=fvt=kv2×vt=kv3t.
故答案为:kv3t.

点评:
本题考点: 流体压强与流速的关系;二力平衡条件的应用;功的计算.

考点点评: 本题的解题关键是看准机翼面向哪弯曲,找出机翼的上下方的空气流速特点,解答时首先要弄清哪部分流速快、哪部分流速慢;流速快处压强小,压力也小,流速慢处压强大,压力也大;流体受压力差作用而产生各种表现形式和现象.例如:在厨房做菜时,打开排风扇可将厨房内的油烟排出室外.也是利用了这一特点.

1年前

5

亚克lin 幼苗

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F=mg
W=ktv^3

1年前

0
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