题目
飞机在对流层中匀速爬升时,随着飞行高度的增加,飞机飞行马赫数A. 逐渐增加B. 逐渐减小C. 保持不变
飞机在对流层中匀速爬升时,随着飞行高度的增加,飞机飞行马赫数
A. 逐渐增加
B. 逐渐减小
C. 保持不变
题目解答
答案
A. 逐渐增加
解析
考查要点:本题主要考查对流层中音速变化规律及马赫数的物理意义。
解题核心:理解马赫数是飞行速度与当地音速的比值,并明确对流层温度随高度降低导致音速减小。
关键点:
- 马赫数公式 $M = \frac{v}{c}$,其中 $v$ 为飞行速度,$c$ 为音速。
- 对流层温度随高度增加而下降,而音速 $c$ 与温度 $T$ 的平方根成正比($c = \sqrt{\gamma R T}$)。
- 飞机匀速爬升时,$v$ 不变,但 $c$ 减小,故 $M$ 增大。
步骤分析
- 明确马赫数定义:
马赫数 $M$ 是飞机速度 $v$ 与当地音速 $c$ 的比值,即 $M = \frac{v}{c}$。 - 分析对流层音速变化:
对流层中温度 $T$ 随高度增加而降低,而音速公式为 $c = \sqrt{\gamma R T}$,因此 $c$ 随高度增加而减小。 - 推导马赫数变化趋势:
飞机匀速爬升时,$v$ 不变,$c$ 减小,故 $M = \frac{v}{c}$ 逐渐增大。