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    （15分）翼型飞行器有很好的飞行性能。其原理是通过对降落伞的调节，使空气升力和空气阻力都受到影响。同时通过控制动力的大小而改变飞行器的飞行状态。已知：飞行器的动力F始终与飞行方向相同，空气升力F1与飞行方向垂直，大小与速度的平方成正比，F1=C1v2；空气阻力F2与飞行方向相反，大小与速度的平方成正比，F2=C2v2。其中C1、C2相互影响，可由运动员调节，满足如图1所示的关系。飞行员和装备的总质量为90kg。

    （1）若飞行员使飞行器以速度在空中沿水平方向匀速飞行，如图2所示。则飞行器受到动力F大小为多少？

    （2）若飞行员关闭飞行器的动力，使飞行器匀速滑行，且滑行速度与地平线的夹角θ=30°。如图3所示。则速度的大小为多少？（结果可用根式表示）

    （3）若飞行员使飞行器在空中的某一水平面内做匀速圆周运动，如图4所示，在此过程中C2只能在1.75~2.5N?s2/m2之间调节，且C1、C2的大小与飞行器的倾斜程度无关。则飞行器绕行一周动力F做功的最小值为多少？

    解析：

    （1）（4分）由受力分析可知：mg=C1v1      则C1=3N?s2/m2

    由C1、C2关系图象可知C2=2.5N?s2/m2

    动力F=F2=C2v12

    所以F=750N

    （2）（5分）由受力分析可知

    在图1中过原点作直线正确

    得到直线与曲线的交点

    C2=2.3     C1=4

    得约为m/s

    （3）（6分）设此时飞行器飞行速率为v，

    圆周运动的半径为R，

    F1与竖直方向夹角为α，则有：

    竖直方向合力为零：

    水平方向合力提供向心力： 

    动力：

    绕行一周动力做的功为

    当N s2/m2     C1=6N s2/m2

    α=45°时，W有最小值。

    Wm=7875πJ

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    翼型飞行器有很好的飞行性能．其原理是通过对降落伞的调节，使空气升力和空气阻力都受到影响．同时通过控制动力的大小而改变飞行器的飞行状态．已知：飞行器的动力F始终与飞行方向相同，空气升力F1与飞行方向垂直，大小与速度的平方成正比，F1=C1v2；空气阻力F2与飞行方向相反，大小与速度的平方成正比，F2=C2v2．其中C1、C2相互影响，可由运动员调节，满足如图1所示的关系．飞行员和装备的总质量为90kg．
    （1）若飞行员使飞行器以v 1=10
    		3
    m/s    速度在空中沿水平方向匀速飞行，如图2所示．则飞行器受到动力F大小为多少？
    （2）若飞行员关闭飞行器的动力，使飞行器匀速滑行，且滑行速度v2与地平线的夹角θ=30°．如图3所示．
    则速度v2的大小为多少？（结果可用根式表示）

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    翼型飞行器有很好的飞行性能．其原理是通过对降落伞的调节，使空气升力和空气阻力都受到影响．同时通过控制动力的大小而改变飞行器的飞行状态．已知：飞行器的动力F始终与飞行方向相同，空气升力F1与飞行方向垂直，大小与速度的平方成正比，即F1=C1v2；空气阻力F2与飞行方向相反，大小与速度的平方成正比，即F2=C2v2．其中C1、C2相互影响，可由运动员调节，满足如图1所示的关系．飞行员和装备的总质量为90kg．重力加速度取g=10m/s2．
    （1）若飞行员使飞行器以v1=10
    		3
    m/s    速度在空中沿水平方向匀速飞行，如图2所示．则飞行器受到动力F大小为多少？
    （2）若飞行员关闭飞行器的动力，使飞行器匀速滑行，且滑行速度v2与地平线的夹角θ=30°，如图3所示，则速度v2的大小为多少？（结果可用根式表示）
    （3）若飞行员使飞行器在空中的某一水平面内做匀速圆周运动，如图4所示，在此过程中C2只能在1.75～2.5N?s2/m2之间调节，且C1、C2的大小与飞行器的倾斜程度无关．则飞行器绕行一周动力F做功的最小值为多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2009?江苏模拟）翼型降落伞有很好的飞行性能．它被看作飞机的机翼，跳伞运动员可方便地控制转弯等动作．其原理是通过对降落伞的调节，使空气升力和空气摩擦力都受到影响．已知：空气升力F1与飞行方向垂直，大小与速度的平方成正比，F1=C1v2；空气摩擦力F2与飞行方向相反，大小与速度的平方成正比，F2=C2v2．其中C1、C2相互影响，可由运动员调节，满足如图b所示的关系．试求：
    （1）图a中画出了运动员携带翼型伞跳伞后的两条大致运动轨迹．试对两位置的运动员画出受力示意图并判断，①、②两轨迹中哪条是不可能的，并简要说明理由；
    （2）若降落伞最终匀速飞行的速度v与地平线的夹角为α，试从力平衡的角度证明：tanα=C2/C1；
    （3）某运动员和装备的总质量为70kg，匀速飞行的速度v与地平线的夹角α约20°（取tan20°=4/11），匀速飞行的速度v多大？（g取10m/s2，结果保留3位有效数字）
    （4）若运动员出机舱时飞机距地面的高度为800m、飞机飞行速度为540km/h，降落过程中该运动员和装备损失的机械能△E多大？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    翼型飞行器有很好的飞行性能．其原理是通过对降落伞的调节，使空气升力和空气阻力都受到影响．同时通过控制动力的大小而改变飞行器的飞行状态．已知：飞行器的动力F始终与飞行方向相同，空气升力F1与飞行方向垂直，大小与速度的平方成正比，即F1=C1v2；空气阻力F2与飞行方向相反，大小与速度的平方成正比，即F2=C2v2．其中C1、C2相互影响，可由运动员调节，满足如图1所示的关系．飞行员和装备的总质量为90kg．（重力加速度取g＝10m/s2．）

     


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       （1）若飞行员使飞行器以速度在空中沿水平方向匀速飞行，如图2所示．则飞行器受到动力F大小为多少？

       （2）若飞行员关闭飞行器的动力，使飞行器匀速滑行，且滑行速度v2与地平线的夹角θ=30°，如图3所示，则速度v2的大小为多少？（结果可用根式表示）

       （3）若飞行员使飞行器在空中的某一水平面内做匀速圆周运动，如图4所示，在此过程中C2只能在1.75~2.5N·s2/m2之间调节，且C1、C2的大小与飞行器的倾斜程度无关．则飞行器绕行一周动力F做功的最小值为多少？（结果可保留π．）

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