鴕鳥(niǎo)是當(dāng)今世界上最大的鳥(niǎo).有人說(shuō),如果鴕鳥(niǎo)能長(zhǎng)出一副與身體大小成比例的翅膀,就能飛起來(lái).是不是這樣呢?生物物理學(xué)家認(rèn)為:鳥(niǎo)煽動(dòng)翅膀,獲得上舉力的大小可以表示為F=kSv2,式中S為翅膀展開(kāi)后的面積,v為鳥(niǎo)的飛行速度,而k是一個(gè)比例常數(shù).課題研究組的同學(xué)作一個(gè)簡(jiǎn)單的幾何相似形假設(shè):設(shè)鳥(niǎo)的幾何線度為L(zhǎng),那么其質(zhì)量m∝L3,而翅膀面積S∝L2,已知小燕子的最小飛行速度是5.5m/s,鴕鳥(niǎo)的最大奔跑速度為11.5m/s,又測(cè)得鴕鳥(niǎo)的體長(zhǎng)是小燕子的25倍,那么鴕鳥(niǎo)真的長(zhǎng)出一副與身體大小成比例的翅膀后能飛起來(lái)嗎?
鴕鳥(niǎo)剛好能飛起來(lái)的臨界速度應(yīng)滿足:F=G
即kSv2=mg,得v=
mg
ks

由題:鳥(niǎo)的質(zhì)量m∝L3,翅膀面積S∝L2,得到v∝
L

小燕子的最小飛行速度為v,鴕鳥(niǎo)飛起來(lái)需要的最小速度v′,則
鴕鳥(niǎo)飛起來(lái)需要的最小速度v應(yīng)滿足
v′
v
=
L′
L
=
25
=5
得到v′=5v=27.5m/s
而鴕鳥(niǎo)實(shí)際的奔跑速度最大僅11.5m/s,可見(jiàn)鴕鳥(niǎo)飛不起來(lái).
答:鴕鳥(niǎo)真的長(zhǎng)出一副與身體大小成比例的翅膀不能飛起來(lái).
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

如圖所示,一根彈簧勁度系數(shù)為k,一端固定,一段與小車連接,彈簧已經(jīng)被拉長(zhǎng)L,但小車仍處于靜止?fàn)顟B(tài),下列說(shuō)法正確的是( 。
A.小車受到地面的摩擦力為kL
B.地面對(duì)小車沒(méi)有摩擦力作用
C.砝碼受到小車的摩擦力作用
D.小車對(duì)砝碼沒(méi)有摩擦力作用

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

“街下兒童仰面時(shí),清明妝點(diǎn)正堪宜,游絲一斷渾無(wú)力,莫向東風(fēng)苑別離”這是《紅樓夢(mèng)》中詠風(fēng)箏的詩(shī),風(fēng)箏在風(fēng)力F、線的拉力Fr以及重力G的作用下,能夠平穩(wěn)的飛在藍(lán)天上,下面各圖是某同學(xué)關(guān)于風(fēng)箏此時(shí)在空中的受力分析的四中可能行,其中不正確的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,一質(zhì)量為6kg的物塊,置于水平地面上.物塊與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5,然后用兩根繩分別系在物塊的A點(diǎn)和B點(diǎn),A繩水平,B繩與水平面成37°,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2
(1)逐漸增大B繩的拉力,直到物塊對(duì)地面的壓力恰好為零,則此時(shí)A繩和B繩的拉力分別是多大?
(2)將A繩剪斷,為了使物塊沿水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng),在不改變B繩方向的情況下,B繩的拉力應(yīng)為多大?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

重500N的物體,放在水平地面上,物體與地面間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為0.30,用多大的水平力推物體,才能使物體維持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變(  )
A.100NB.150NC.200ND.500N

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,某物體在沿斜面向上的推力F作用下,從斜面底端開(kāi)始沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng),速度為7.0m/s.已知斜面的傾角為30°,物體的質(zhì)量為0.8kg,物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為
3
4
.(g取10m/s2),求:
(1)推力F的大。
(2)若撤去推力F后,物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的最大位移和物體在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度(設(shè)斜面足夠長(zhǎng)).

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

起重機(jī)把重為2×103㎏的重物從地面豎直提升到高18m的地方,試求在以下兩種情況中起重機(jī)鋼繩對(duì)重物所做的功.(g取10m/s2).
(1)勻速提升;
(2)以加速度a=2m/s2勻加速向上提升.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊靜止置于傾角為30°的粗糙斜面上,一根輕彈簧一端固定在豎直墻上的P點(diǎn),另一端系在滑塊上,彈簧與豎直方向的夾角為30°.則(  )
A.滑塊可能受到三個(gè)力作用
B.彈簧一定處于壓縮狀態(tài)
C.斜面對(duì)滑塊的支持力大小可能為零
D.斜面對(duì)滑塊的摩擦力大小可能等于mg

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,水平桌面上有一斜面,斜面上固定了一豎直擋板,在擋板與斜面間如圖放置一圓柱體,圓柱與斜面、擋板之間均不存在摩擦.已知斜面傾角θ=37°,斜面質(zhì)量M=2kg,圓柱體質(zhì)量m=1kg,桌面與斜面體之間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1.
(cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2)問(wèn):
(1)當(dāng)斜面處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),求圓柱體對(duì)斜面壓力的大小和方向.
(2)現(xiàn)對(duì)斜面體施加一個(gè)水平向右的推力F使它們一起向右勻加速運(yùn)動(dòng),為保證圓柱體不離開(kāi)豎直擋板,求力F的最大值.

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同步練習(xí)冊(cè)答案