Question

（2013?蘇州一模）飛鳥在天空中自由翱翔，人類模擬飛鳥的翅膀制造了飛機的機翼，從而遨游天空．
（1）飛鳥展開翅膀飛行時獲得向上的升力，其升力是由于飛鳥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生的．
（2）飛鳥飛行時產生的升力，可表示為F=kSυ²，式中S為翅膀的面積，υ為飛鳥的飛行速度，k為比例常量，已知一只質量為m₀、翅膀面積為S₀的飛鳥，其飛行速度為υ₀．假設某飛機飛行時獲得的升力與該飛鳥飛行時獲得的升力滿足同樣的規律，且k值相同（k為未知量），則已知一架質量為m、起飛速度為υ的飛機，其機翼設計面積S應為

mS0 v 2 0

m0v2

．

Answer 1

分析：（1）液體和氣體都稱為流體，生活中常見的流體是水和空氣，流體的流速越大，壓強越小．
（2）根據飛機飛行時獲得的升力與該飛鳥飛行時獲得的升力滿足同樣的規律，且k值相同（k為未知量），分別寫出飛機和飛鳥的有關k的表達式，讓其相等，進行化簡得出S的表達式即可．

解答：解：（1）飛鳥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小于下表面氣體的壓強，翅膀上下方所受到的壓力差形成向上的升力．
（2）飛鳥或飛機在空中飛行時，所受的升力等于本身的重力．
對于飛鳥有：m₀g=kS₀υ₀²，則k=

m0g

S0 v 2 0

對于飛機有：mg=kSυ²，則k=

mg

Sv2

∵k值相同，
∴

m0g

S0 v 2 0

=

mg

Sv2

化簡得：S=

mS0 v 2 0

m0 v2

故答案為：（1）大于；（2）

mS0 v 2 0

m0 v2

．

點評：本題目考查關于空氣壓強與空氣流速的關系，看學生能否結合實際情況將物理知識用于實際生活中．