Question

鸵鸟是当今世界上最大的鸟。有人说它不会飞是因为翅膀退化了，如果鸵鸟长了一副与身体大小成比例的翅膀，它是否就能飞起来呢？这是一个使人极感兴趣的问题，试阅读下列材料并填写其中的空白处。

鸟飞翔的必要条件是空气的上举力F至少与体重G＝mg平衡，鸟扇动翅膀获得的上举力可表示为 ，式中S为鸟翅膀的面积，v为鸟飞行的速度，c是恒量，鸟类能飞起的条件是 ，即 _________，取等号时的速率为临界速率。

我们作一个简单的几何相似性假设。设鸟的几何线度为 ，质量 体积 ， ，于是起飞的临界速率 。燕子的滑翔速率最小大约为20 km/h，而鸵鸟的体长大约是燕子的25倍，从而跑动起飞的临界速率为________km/h，而实际上鸵鸟的奔跑速度大约只有40km/h，可见，鸵鸟是飞不起来的，我们在生活中还可以看到，像麻雀这样的小鸟，只需从枝头跳到空中，用翅膀拍打一两下，就可以飞起来。而像天鹅这样大的飞禽，则首先要沿着地面或水面奔跑一段才能起飞，这是因为_______，而天鹅的______。

Answer

，

【解析】

试题分析：鸵鸟刚好能飞起来的临界速度应满足： ，即，得，即。由题：鸟的质量，翅膀面积，得到，小燕子的最小飞行速度为，鸵鸟飞起来需要的最小速度，则，鸵鸟飞起来需要的最小速度应满足，得到，而鸵鸟实际的奔跑速度最大仅，可见鸵鸟飞不起来。

小鸟的几何线度小，而天鹅的几何线度大。

考点：共点力平衡的条件及其应用

【名师点睛】要使鸟刚好能飞起来举力至少等于自身的重力，根据举力大小的表达，得到速度与质量、翅膀展开后的面积的关系，再将质量，而翅膀面积的关系代入得到速度与鸟的体长的关系，求出小燕子与鸵鸟的最小飞行速度的比值，得到鸵鸟飞起来需要的最小速度，与鸵鸟实际的奔跑最大速度相比较来判断能否飞起来。