题文

2011年1月11日，歼﹣20在成都实现首飞，歼﹣20是成都飞机制造厂研制的中国第五代隐身重型歼击机，适合中国空军2020年以后的作战环境需要．将担负我军未来对空，对海的主权维护． （1）在“歼﹣20”的研制过程中，将飞机固定在风洞中的支架上，让模拟气流迎面吹来，便可以模拟空中的飞行情况，此时，机舱里的飞行员感觉到飞机相对气流在飞行，则他所选的参照物是________。 （2）“歼﹣20”飞机在空中沿水平直线匀速飞行时，飞机受到的向上的升力，是由呈鱼侧形的机翼上、下表面气流速度不同产生的，则机翼上表面附近气流速度________下表面附近气流速度（选填“大于”或“小于”）。 （3）已知飞行时所受的空气阻力与速度的平方成正比，即f=kv2（k为已知量），如果该飞机以速度v米/秒沿水平直线匀速飞行了t秒，则在这段时间内克服阻力做功为_______。（字母表示）

题型：填空题  难度：中档

答案

（1）气流； （2）大于； （3）kv3t

据专家权威分析，试题“2011年1月11日，歼﹣20在成都实现首飞，歼﹣20是成都飞机制造厂研制..”主要考查你对  流体压强和流速的关系，功的计算，参照物及其选择  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

流体压强和流速的关系功的计算参照物及其选择

考点名称：流体压强和流速的关系

• 定义：
  流体：物理学中把没有一定形状、且很容易流动的液体和气体统称为流体。如：空气、水；

• 流体压强与流速的关系：
  气体流速大的位置压强小；流速小的位置压强大。液体也是流体。它与气体一样，流速大的位置压强小；流速小的位置压强大。轮船的行驶不能靠得太近就是这个原因。
  总之，对于流体来说，流速越大的位置压强越小，流速越小的位置压强越大。
  

  生活中跟流体的压强相关的现象：
  (1)窗外有风吹过，窗帘向窗外飘；
  (2)汽车开过后，路面上方尘土飞扬；
  (3)踢足球时的“香蕉球”；
  (4)打乒乓球时发出的“旋转球”等。

• 生活中与流体压强相关问题的解答方法：
      在实际生活和生产中有许多利用流体压强跟流速的关系来工作的装置和现象，如飞机的机翼形状、家用煤气灶灶头工作原理、小汽车外形的设计等。利用这些知识还可以解释许多常见现象，如为什么两艘船不能并排行驶、列车站台上要设置安全线等。
      方法指南(1)首先要弄清哪部分流速快，哪部分流速慢；
  (2)流速快处压强小，压力也小，流速慢处压强大，压力也大；
  (3)流体受压力差作用而产生各种表现形式和现象。
  例1如图是非洲草原犬鼠洞穴的横截面示意图，犬鼠的洞穴有两个出口，一个是平的，而另一个则是隆起的土堆，生物学家不是很清楚其中的原因，他们猜想：草原犬鼠把其中一个洞的洞口堆成了包状，是为了建一处视野开阔的嘹望台，但是如果这一假设成立的话，它又为什么不在两个洞口都堆上土包呢?那样不是有两个嘹望台了吗?实际上两个洞口形状不同，决定了洞穴空气的流动方向。吹过平坦表面的空气运动速度小，压强大；吹过隆起表面的空气流速大，压强小。因此，地面上的风吹进了犬鼠的洞穴，给犬鼠带来了阵阵凉风。
  
  请回答下列问题：
  (1)在图上标出洞穴中的空气流动的方向。
  (2)试着运用上文提到的物理知识说明，乘客为什么必须站在安全线以外的位置候车?
  解析：本题结合草原犬鼠奇妙的洞穴结构考查了流体压强与流速的关系。草原犬鼠的一个洞口很平坦，而另一个洞口处有凸起的土堆，这样当空气流经两个洞口时，洞口表面处空气的流速会不同，所以洞口处的气体压强会不同，洞内的空气就会从气压大的一端流向气压小的一端，给犬鼠带来了阵阵凉风。
  答案：(1)如图所示 (2)运行的火车周围的空气速度大，压强小，乘客靠近运行的火车容易发生事故，所以必须站在安全线以外。

•  科学解释足球中的“香蕉球”是怎么回事：
      如果你经常观看足球比赛的话，一定见过罚前场直接任意球。这时候，通常是防守方五六个球员在球门前组成一道“人墙”，挡住进球路线。进攻方的主罚队员起脚一记劲射，球绕过了“人墙”，眼看要偏离球门飞出，却又沿弧线拐过弯来直入球门，让守门员措手不及，眼睁睁地看着球进了大门。这就是颇为神奇的“香蕉球”。看到那潇洒多变的“香蕉球”，你有没有想过是怎么回事呢？
     
      流体(液体或气体)中的旋转圆柱体或球体相对于流体运动时，会在旋转体上产生一个侧向力。足球在气流中运动时，如果其旋转的方向与气流同向，则会在球体的一侧产生低压，而球体的另一侧则会产生高压，这就是为什么会产生香蕉球的原因。当足球旋转时，除了可以改变球体周围的气流，球的运动轨迹也会相应发生改变。而且足球不仅可以侧旋，触球部位的不同，还可以产生不同的旋转，从而使足球上飘和下沉。这样就达到了迷惑防守方的目的。任何一次成功的任意球中，必不可少的一项技术就是使球按照自己的控制产生旋转。不知道你注意到没有，罚“香蕉球”的时候，运动员并不是踢中足球的中心，而是稍稍偏向一侧，同时用脚背摩擦足球，使球在空气中前进的同时还不断地旋转。同时，一方面空气迎着球向后流动，另一方面，由于空气与球之间的摩擦，球周围的空气又会被带着一起旋转。这样，球一侧空气的流动速度加快，而另一侧空气的流动速度减慢。物理知识告诉我们：气体的流速越大，压强越小。由于足球两侧空气的流动速度不一样，它们对足球所产生的压强也不一样，于是，足球在空气压力的作用下，被迫向空气流速大的一侧转弯了。

   

考点名称：功的计算

• 功的计算公式：
  功（W）等于力（F）跟物体在力的方向上通过的距离（s）的乘积。（功=力×距离），W=FS。
  
  单位：
  国际单位制中，力的单位是N，距离的单位是m，功的单位是N·m，它有一个专用名称叫做焦耳，简称焦，用符号J表示，1J=1N·m。

• 在利用该公式进行计算时的注意点：
  (1)力与物体移动的距离在方向上必须一致；
  
  (2)力与物体移动的距离必须对应于同一物体；
  
  (3)力与物体移动的距离必须对应于同一段时间。
  

考点名称：参照物及其选择

• 参照物：
  要描述一个物体是运动的还是静止的，要先选定一个物体作为标准，这个选定的标准物体叫参照物。
  

•  参照物的选择：
     参照物的选择是任意的，既可以选相对地面静止的物体，也可以选运动的物体作为参照物。可本着便于研究的原则，选取合适的参照物，如研究地面上物体的运动，通常选取地面或相对于地面静止的物体作为参照物。被研究的物体本身不能选作参照物，因为以此研究对象为参照物，研究对象永远都是静止的。
  
  注意：不要把地面当地球：
       以地球为参照物，实际上是以地心为参照物，以地心为参照物，就是假定地心足不动的，也可以想象观察者是在地心处。以地面为参照物，就是假定地球表面的某一点(不是整个地球表面)是静止不动的，也可以认为观察地点是地球表面的那一点。地面是绕着地球的自转轴做圆周运动的，所以，选择地面还是地球作参照物，对同一物体的运动描述是不一样的。