Question

（2013?蘇州一模）飛鳥(niǎo)在天空中自由翱翔，人類(lèi)模擬飛鳥(niǎo)的翅膀制造了飛機(jī)的機(jī)翼，從而遨游天空．
（1）飛鳥(niǎo)展開(kāi)翅膀飛行時(shí)獲得向上的升力，其升力是由于飛鳥(niǎo)翅膀上表面附近的空氣流速

大于

（選填“大于”、“等于”或“小于”）翅膀下表面附近的空氣流速而產(chǎn)生的．
（2）飛鳥(niǎo)飛行時(shí)產(chǎn)生的升力，可表示為F=kSυ²，式中S為翅膀的面積，υ為飛鳥(niǎo)的飛行速度，k為比例常量，已知一只質(zhì)量為m₀、翅膀面積為S₀的飛鳥(niǎo)，其飛行速度為υ₀．假設(shè)某飛機(jī)飛行時(shí)獲得的升力與該飛鳥(niǎo)飛行時(shí)獲得的升力滿足同樣的規(guī)律，且k值相同（k為未知量），則已知一架質(zhì)量為m、起飛速度為υ的飛機(jī)，其機(jī)翼設(shè)計(jì)面積S應(yīng)為

mS0 v 2 0

m0v2

．

Answer 1

分析：（1）液體和氣體都稱為流體，生活中常見(jiàn)的流體是水和空氣，流體的流速越大，壓強(qiáng)越小．
（2）根據(jù)飛機(jī)飛行時(shí)獲得的升力與該飛鳥(niǎo)飛行時(shí)獲得的升力滿足同樣的規(guī)律，且k值相同（k為未知量），分別寫(xiě)出飛機(jī)和飛鳥(niǎo)的有關(guān)k的表達(dá)式，讓其相等，進(jìn)行化簡(jiǎn)得出S的表達(dá)式即可．

解答：解：（1）飛鳥(niǎo)翅膀上表面附近的空氣流速大于下表面附近的空氣流速空氣的流速，因而上表面氣體的壓強(qiáng)小于下表面氣體的壓強(qiáng)，翅膀上下方所受到的壓力差形成向上的升力．
（2）飛鳥(niǎo)或飛機(jī)在空中飛行時(shí)，所受的升力等于本身的重力．
對(duì)于飛鳥(niǎo)有：m₀g=kS₀υ₀²，則k=

m0g

S0 v 2 0

對(duì)于飛機(jī)有：mg=kSυ²，則k=

mg

Sv2

∵k值相同，
∴

m0g

S0 v 2 0

=

mg

Sv2

化簡(jiǎn)得：S=

mS0 v 2 0

m0 v2

故答案為：（1）大于；（2）

mS0 v 2 0

m0 v2

．

點(diǎn)評(píng)：本題目考查關(guān)于空氣壓強(qiáng)與空氣流速的關(guān)系，看學(xué)生能否結(jié)合實(shí)際情況將物理知識(shí)用于實(shí)際生活中．