单选题
飞机做等速直线水平飞行时,作用在飞机上的外载荷应满足( )。
A
升力等于重力,推力等于阻力,抬头力矩等于低头力矩
B
升力等于重力,抬头力矩等于低头力矩
C
升力等于重力,推力等于阻力
答案解析
正确答案:A
解析:
这道题考查的是飞机在**等速直线水平飞行**状态下的受力平衡条件。我们需要从力的平衡和力矩的平衡两个维度进行分析。
### 1. 受力分析(力的平衡)
飞机做**等速直线**运动,根据牛顿第一定律,物体处于平衡状态时,所受合外力为零。我们可以将作用在飞机上的外载荷分解为垂直方向和水平方向:
* **垂直方向**:飞机在水平飞行,高度不变,因此垂直方向的加速度为零。此时,向上的**升力(Lift)**必须与向下的**重力(Weight/Gravity)**大小相等、方向相反。
* 即:**升力 = 重力**
* **水平方向**:飞机做等速运动,速度大小不变,因此水平方向的加速度为零。此时,向前的**推力(Thrust)**必须与向后的**阻力(Drag)**大小相等、方向相反。
* 即:**推力 = 阻力**
如果只满足升力等于重力,而推力不等于阻力,飞机将会加速或减速,无法保持“等速”;如果只满足推力等于阻力,而升力不等于重力,飞机将会爬升或下降,无法保持“水平”。因此,选项 B 和 C 都是不完整的。
### 2. 力矩分析(力矩平衡)
飞机做**直线**飞行且姿态稳定,意味着飞机没有绕其重心进行旋转运动(即俯仰角速度为零且保持不变)。根据转动平衡条件,作用在飞机上的合力矩必须为零。
* 在纵向稳定性中,主要考虑绕横轴的力矩平衡。使机头向上的力矩称为**抬头力矩**,使机头向下的力矩称为**低头力矩**。
* 为了保持稳定的平飞姿态,这两个力矩必须相互抵消。
* 即:**抬头力矩 = 低头力矩**
如果力矩不平衡,飞机就会发生俯仰转动(如抬头或低头),从而改变飞行轨迹,不再保持直线水平飞行。
### 结论
综上所述,飞机要做等速直线水平飞行,必须同时满足以下三个条件:
1. 垂直方向力平衡:升力等于重力
2. 水平方向力平衡:推力等于阻力
3. 力矩平衡:抬头力矩等于低头力矩
只有选项 A 完整涵盖了这三个必要条件。
故正确答案为 **A**。
相关知识点:
等速平飞载荷,升力重力等
题目纠错
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