单选题
227.在飞机进行俯冲拉起过程中,飞机的升力。
A
为飞机的曲线运动提供向心力
B
等于飞机的重量
C
大于飞机的重量并一直保持不变
答案解析
正确答案:A
解析:
这道题考查的是飞机在垂直平面内做曲线运动时的受力分析,特别是向心力的来源。
**解析如下:**
1. **运动状态分析**:
当飞机进行俯冲拉起时,其飞行轨迹是一段圆弧(或近似圆弧的曲线)。物体做曲线运动时,必须受到一个指向曲率中心(即圆心)的合力,这个合力被称为**向心力**。
2. **受力分析**:
在拉起过程的最低点附近或整个拉起阶段,飞机主要受到两个力的作用:
* **重力 ($G$)**:方向竖直向下。
* **升力 ($L$)**:方向大致垂直于机翼向上(在拉起过程中,升力指向轨迹的内侧,即上方)。
3. **向心力的来源**:
根据牛顿第二定律,在垂直方向上,合力提供向心力。公式可以表示为:
$$ F_{\text{向}} = L - G = m \frac{v^2}{r} $$
其中,$L$ 是升力,$G$ 是重力,$m$ 是质量,$v$ 是速度,$r$ 是转弯半径。
由此可见,**升力和重力的合力**提供了飞机做曲线运动所需的向心力。更具体地说,升力不仅要克服重力,还要提供额外的力来改变飞机的运动方向(产生向心加速度)。因此,升力是提供向心力的主要来源(或者说升力与重力的矢量合提供了向心力,但在选项语境中,通常强调升力起到了提供向心加速度的关键作用,且升力本身指向圆心方向的分量参与了向心力的构成)。
4. **选项辨析**:
* **A. 为飞机的曲线运动提供向心力**:正确。飞机之所以能从俯冲状态转为拉起状态(做曲线运动),是因为受到了指向曲线内侧的力,这个力主要由升力提供(严格说是升力减去重力在法向的分量,但在简化的物理模型选择题中,常表述为升力提供向心力或升力是向心力的来源之一)。
* **B. 等于飞机的重量**:错误。如果升力等于重量,合力为零,飞机将做匀速直线运动或保持静止,无法改变方向进行拉起动作。
* **C. 大于飞机的重量并一直保持不变**:错误。虽然在拉起过程中,为了产生向上的向心加速度,升力通常确实大于重量($L > G$),但“一直保持不变”是不准确的。在俯冲拉起的整个动态过程中,速度 $v$、迎角、空气密度等都在变化,导致升力大小通常是变化的,并非恒定不变。
**结论:**
飞机在俯冲拉起过程中,做曲线运动,需要向心力。这个向心力是由升力(和重力的合力)提供的。因此,选项 A 是最符合物理原理的描述。
**正确答案:A**
相关知识点:
俯冲拉起:升力提供曲线向心力
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CAAC无人机理论题库2024.09(修订版)
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