Question

水上飛機(jī)是一種可以在水面上起飛、降停的飛機(jī)，在許多情況下起著重要的作用．如圖所示，一靜止在湖面上的水上飛機(jī)起落架下有兩個(gè)浮筒，每個(gè)浮筒可看作一個(gè)3m×2m×2m的長方體，飛機(jī)不載貨物時(shí)浮筒有一半體積露出水面，滿載貨物時(shí)要求浮筒至少要有體積露出水面．
（1）飛機(jī)的升力主要來自空氣對機(jī)翼的作用，你知道機(jī)翼的橫截面圖可能是下面哪一個(gè)嗎？
（2）當(dāng)飛機(jī)滿載靜止在湖面上時(shí)，浮筒底部受到水的壓強(qiáng)和所載貨物重各為多少？

Answer 1

解：（1）在相同時(shí)間內(nèi)，經(jīng)過流線型的下方的路程比經(jīng)過上方路程短，空氣流速小壓強(qiáng)大，流線型在壓強(qiáng)差下，產(chǎn)生向上的升力；
故選D；
（2）滿載貨物時(shí)浮筒底部受到水的壓強(qiáng)P=ρgh=10³kg/m³×9.8N/kg××2m=1.47×10⁴Pa；　　
所載物重：G=2F′-2F=2（F′-F）=2（ρgv-ρgv）=2××10³kg/m³×9.8N/kg×3m×2m×2m=5.88×10⁴N．
答：當(dāng)飛機(jī)滿載靜止在湖面上時(shí)，浮筒底部受到水的壓強(qiáng)為1.47×10⁴Pa；所載貨物重5.88×10⁴N．
分析：（1）流線型在空中飛行，產(chǎn)生向上的力還是向下的力，主要比較上下的壓強(qiáng)，比較上下的空氣流速；
（2）根據(jù)公式P=ρgh可求滿載貨物時(shí)浮筒底部受到水的壓強(qiáng)：空載時(shí)受到的浮力等于自身的重力；所載物重等于滿載時(shí)受到的浮力減去空載時(shí)受到的浮力．
點(diǎn)評：本題考查液體壓強(qiáng)、浮力等的計(jì)算，關(guān)鍵是對物體受力進(jìn)行分析，還考查了流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系．