鸵鸟是当今世界上最大的鸟.有人说,如果鸵鸟能长出一副与身体大小成比例的翅膀,就能飞起来.是不是这样呢?生物物理学家认为:鸟煽动翅膀,获得上举力的大小可以表示为F=kSv2,

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 共点力的平衡/2022-10-22 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

鸵鸟是当今世界上最大的鸟.有人说,如果鸵鸟能长出一副与身体大小成比例的翅膀,就能飞起来.是不是这样呢?生物物理学家认为:鸟煽动翅膀,获得上举力的大小可以表示为F=kSv2,式中S为翅膀展开后的面积,v为鸟的飞行速度,而k是一个比例常数.课题研究组的同学作一个简单的几何相似形假设:设鸟的几何线度为L,那么其质量m∝L3,而翅膀面积S∝L2,已知小燕子的最小飞行速度是5.5m/s,鸵鸟的最大奔跑速度为11.5m/s,又测得鸵鸟的体长是小燕子的25倍,那么鸵鸟真的长出一副与身体大小成比例的翅膀后能飞起来吗?

◎ 答案

鸵鸟刚好能飞起来的临界速度应满足:F=G
即kSv2=mg,得v=

mg
ks

由题:鸟的质量m∝L3,翅膀面积S∝L2,得到v∝

L

小燕子的最小飞行速度为v,鸵鸟飞起来需要的最小速度v′,则
鸵鸟飞起来需要的最小速度v应满足
v′
v
=

L′
L
=

25
=5
得到v′=5v=27.5m/s
而鸵鸟实际的奔跑速度最大仅11.5m/s,可见鸵鸟飞不起来.
答:鸵鸟真的长出一副与身体大小成比例的翅膀不能飞起来.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“鸵鸟是当今世界上最大的鸟.有人说,如果鸵鸟能长出一副与身体大小成比例的翅膀,就能飞起来.是不是这样呢?生物物理学家认为:鸟煽动翅膀,获得上举力的大小可以表示为F=kSv2,…”主要考查了你对  【共点力的平衡】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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