2. 阅读短文,回答问题。
我国的大型客机C919
我国自主研制的大型客机C919采用了先进的航空技术。飞机机翼设计为流线型,利用空气动力学原理,使机翼上下表面产生压强差,从而获得向上的升力。此外,C919还采用了轻量化材料和高效的发动机,降低了燃油消耗和运行成本。
(1)飞机机翼获得升力的原理是什么?
(2)从压强与流速的关系角度解释,为什么机翼上下表面会产生压强差?
(3)轻量化材料对飞机飞行的意义是什么?
我国的大型客机C919
我国自主研制的大型客机C919采用了先进的航空技术。飞机机翼设计为流线型,利用空气动力学原理,使机翼上下表面产生压强差,从而获得向上的升力。此外,C919还采用了轻量化材料和高效的发动机,降低了燃油消耗和运行成本。
(1)飞机机翼获得升力的原理是什么?
(2)从压强与流速的关系角度解释,为什么机翼上下表面会产生压强差?
(3)轻量化材料对飞机飞行的意义是什么?
答案
2.(1) 在飞机运动时,机翼上下表面产生的压强差。
(2) 因为机翼上下表面的空气流速不同,机翼上方流速大于下方,流速越大,压强越小,因此机翼上下表面产生了压强差。
(3) 轻量化的材料密度小,减轻了飞机所受的重力,可增加载重量。
(2) 因为机翼上下表面的空气流速不同,机翼上方流速大于下方,流速越大,压强越小,因此机翼上下表面产生了压强差。
(3) 轻量化的材料密度小,减轻了飞机所受的重力,可增加载重量。
解析
【分析】本题围绕C919客机的相关物理知识设题,需结合流体压强与流速的关系、密度的应用等知识点,逐一对应问题分析:(1)升力的产生核心是压强差,需明确压强差的来源;(2)压强差的原因是机翼上下空气流速不同,依据流体压强规律推导;(3)轻量化材料的作用源于其密度特性,结合重力与载重量的关系分析。
【解析】(1)飞机机翼获得升力的原理是:飞机运动时,机翼上下表面因空气流速不同产生压强差,从而获得向上的升力。(2)根据流体压强与流速的关系:在流体中,流速越大的位置压强越小。机翼上方的空气流速大于下方,因此上方压强小于下方,形成压强差。(3)轻量化材料的密度小,能减轻飞机的总重力,进而可增加飞机的载重量,降低燃油消耗。
【答案】2.(1) 在飞机运动时,机翼上下表面产生的压强差。(2) 因为机翼上下表面的空气流速不同,机翼上方流速大于下方,流速越大,压强越小,因此机翼上下表面产生了压强差。(3) 轻量化的材料密度小,减轻了飞机所受的重力,可增加载重量。
【知识点】流体压强与流速的关系、密度的应用
【点评】本题结合我国自主研制的C919大型客机这一实际情境,考查物理知识在生活与科技中的应用,体现了物理学科的实用性,难度适中,注重基础知识的掌握与迁移。
【难度系数】0.6
【解析】(1)飞机机翼获得升力的原理是:飞机运动时,机翼上下表面因空气流速不同产生压强差,从而获得向上的升力。(2)根据流体压强与流速的关系:在流体中,流速越大的位置压强越小。机翼上方的空气流速大于下方,因此上方压强小于下方,形成压强差。(3)轻量化材料的密度小,能减轻飞机的总重力,进而可增加飞机的载重量,降低燃油消耗。
【答案】2.(1) 在飞机运动时,机翼上下表面产生的压强差。(2) 因为机翼上下表面的空气流速不同,机翼上方流速大于下方,流速越大,压强越小,因此机翼上下表面产生了压强差。(3) 轻量化的材料密度小,减轻了飞机所受的重力,可增加载重量。
【知识点】流体压强与流速的关系、密度的应用
【点评】本题结合我国自主研制的C919大型客机这一实际情境,考查物理知识在生活与科技中的应用,体现了物理学科的实用性,难度适中,注重基础知识的掌握与迁移。
【难度系数】0.6
3. 阅读短文,回答问题。
汽车刹车之后
现代社会汽车大量增加,发生交通事故的一个重要原因便是遇到意外情况时车辆不能立即停止,司机从看到情况到肌肉动作操作制动器需要一段时间,这段时间叫反应时间;在这段时间内汽车要保持原速前进一段距离,这段距离叫反应距离;从操作制动器刹车,到车停下来,汽车又要前进一段距离,这段距离叫制动距离(如图4-2所示)。

图4-2
表4-2是一个机警的司机驾驶一辆保养得很好的汽车在干燥的水平公路上以不同的速度行驶时,测得的反应距离和制动距离。
表4-2

(1)汽车在正常行驶时,车轮与地面间的摩擦是
(2)利用上表数据,算出该司机的反应时间大约是
(3)分析上表数据,可知影响汽车制动距离的主要因素是
(4)为提醒司机朋友在雨雪天气里注意行车安全,在高速公路旁设置了“雨雪路滑,减速慢行”的警示牌,请简要说明这句话的物理道理。
汽车刹车之后
现代社会汽车大量增加,发生交通事故的一个重要原因便是遇到意外情况时车辆不能立即停止,司机从看到情况到肌肉动作操作制动器需要一段时间,这段时间叫反应时间;在这段时间内汽车要保持原速前进一段距离,这段距离叫反应距离;从操作制动器刹车,到车停下来,汽车又要前进一段距离,这段距离叫制动距离(如图4-2所示)。
图4-2
表4-2是一个机警的司机驾驶一辆保养得很好的汽车在干燥的水平公路上以不同的速度行驶时,测得的反应距离和制动距离。
表4-2
(1)汽车在正常行驶时,车轮与地面间的摩擦是
滚动
摩擦;刹车后,由于惯性
,汽车还会继续向前滑行一段距离。(2)利用上表数据,算出该司机的反应时间大约是
0.66 s
。(3)分析上表数据,可知影响汽车制动距离的主要因素是
汽车的行驶速度
。(4)为提醒司机朋友在雨雪天气里注意行车安全,在高速公路旁设置了“雨雪路滑,减速慢行”的警示牌,请简要说明这句话的物理道理。
答案
3.(1) 滚动 惯性
(2) 0.66 s
(3) 汽车的行驶速度
(4) 汽车制动后,由于惯性仍向前运动,雨雪天路面较滑,摩擦力较小,车辆不易停下来,所以要减速慢行。
(2) 0.66 s
(3) 汽车的行驶速度
(4) 汽车制动后,由于惯性仍向前运动,雨雪天路面较滑,摩擦力较小,车辆不易停下来,所以要减速慢行。
解析
【分析】
本题围绕汽车刹车的物理原理展开,需结合摩擦、惯性、速度与距离的关系等知识点逐一分析:
1. 第(1)题:正常行驶时车轮与地面的摩擦类型,需区分滚动摩擦与滑动摩擦;刹车后汽车继续前进的原因,需结合惯性的概念思考。
2. 第(2)题:反应时间是反应距离内汽车匀速行驶的时间,利用公式$t=\frac{s}{v}$计算,注意速度单位需从$km/h$转换为$m/s$,通过多组数据计算后取平均值得到结果。
3. 第(3)题:分析表格中速度与制动距离的变化规律,直接得出影响因素。
4. 第(4)题:结合摩擦力与惯性的知识,解释雨雪天减速慢行的物理道理,需说明路面摩擦力变化和汽车惯性的作用。
【解析】
(1) 汽车正常行驶时,车轮在地面滚动,因此车轮与地面间的摩擦是滚动摩擦;刹车后,汽车由于惯性要保持原来的运动状态,所以会继续向前滑行一段距离。
(2) 反应时间内汽车做匀速直线运动,公式为$t=\frac{s_{反应}}{v}$,速度单位转换:$v(m/s)=\frac{v(km/h)}{3.6}$。
当$v=40km/h=\frac{40}{3.6}m/s≈11.11m/s$,若反应距离$s=7m$,则$t=\frac{7}{11.11}≈0.63s$;
当$v=50km/h≈13.89m/s$,反应距离$s=9m$,则$t=\frac{9}{13.89}≈0.65s$;
当$v=60km/h≈16.67m/s$,反应距离$s=11m$,则$t=\frac{11}{16.67}≈0.66s$;
当$v=80km/h≈22.22m/s$,反应距离$s=15m$,则$t=\frac{15}{22.22}≈0.675s$;
取平均值后,反应时间约为$0.66s$。
(3) 分析表格数据:汽车行驶速度越大,制动距离越长,因此影响汽车制动距离的主要因素是汽车的行驶速度。
(4) 雨雪天路面较滑,接触面粗糙程度减小,摩擦力变小,汽车刹车时受到的阻力小,制动距离变长;同时汽车具有惯性,刹车后仍会保持原来的运动状态向前运动,因此需减速慢行,缩短制动距离,避免交通事故。
【答案】
(1) 滚动;惯性
(2) $0.66s$
(3) 汽车的行驶速度
(4) 汽车制动后,由于惯性仍向前运动,雨雪天路面较滑,摩擦力较小,车辆不易停下来,所以要减速慢行。
【知识点】
滚动摩擦、惯性、摩擦力
【点评】
本题结合生活中的交通场景,考查基础物理概念的应用与数据分析能力,将物理知识与实际安全问题结合,体现了物理的实用性,难度适中。
【难度系数】
0.5
本题围绕汽车刹车的物理原理展开,需结合摩擦、惯性、速度与距离的关系等知识点逐一分析:
1. 第(1)题:正常行驶时车轮与地面的摩擦类型,需区分滚动摩擦与滑动摩擦;刹车后汽车继续前进的原因,需结合惯性的概念思考。
2. 第(2)题:反应时间是反应距离内汽车匀速行驶的时间,利用公式$t=\frac{s}{v}$计算,注意速度单位需从$km/h$转换为$m/s$,通过多组数据计算后取平均值得到结果。
3. 第(3)题:分析表格中速度与制动距离的变化规律,直接得出影响因素。
4. 第(4)题:结合摩擦力与惯性的知识,解释雨雪天减速慢行的物理道理,需说明路面摩擦力变化和汽车惯性的作用。
【解析】
(1) 汽车正常行驶时,车轮在地面滚动,因此车轮与地面间的摩擦是滚动摩擦;刹车后,汽车由于惯性要保持原来的运动状态,所以会继续向前滑行一段距离。
(2) 反应时间内汽车做匀速直线运动,公式为$t=\frac{s_{反应}}{v}$,速度单位转换:$v(m/s)=\frac{v(km/h)}{3.6}$。
当$v=40km/h=\frac{40}{3.6}m/s≈11.11m/s$,若反应距离$s=7m$,则$t=\frac{7}{11.11}≈0.63s$;
当$v=50km/h≈13.89m/s$,反应距离$s=9m$,则$t=\frac{9}{13.89}≈0.65s$;
当$v=60km/h≈16.67m/s$,反应距离$s=11m$,则$t=\frac{11}{16.67}≈0.66s$;
当$v=80km/h≈22.22m/s$,反应距离$s=15m$,则$t=\frac{15}{22.22}≈0.675s$;
取平均值后,反应时间约为$0.66s$。
(3) 分析表格数据:汽车行驶速度越大,制动距离越长,因此影响汽车制动距离的主要因素是汽车的行驶速度。
(4) 雨雪天路面较滑,接触面粗糙程度减小,摩擦力变小,汽车刹车时受到的阻力小,制动距离变长;同时汽车具有惯性,刹车后仍会保持原来的运动状态向前运动,因此需减速慢行,缩短制动距离,避免交通事故。
【答案】
(1) 滚动;惯性
(2) $0.66s$
(3) 汽车的行驶速度
(4) 汽车制动后,由于惯性仍向前运动,雨雪天路面较滑,摩擦力较小,车辆不易停下来,所以要减速慢行。
【知识点】
滚动摩擦、惯性、摩擦力
【点评】
本题结合生活中的交通场景,考查基础物理概念的应用与数据分析能力,将物理知识与实际安全问题结合,体现了物理的实用性,难度适中。
【难度系数】
0.5
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