风压就是垂直于气流方向上单位面积所受到的风的压力.某工科大学的学生研究小组进行了风洞实验,研究风速和风压之间的关系,得到的实验数据见下表:风速(

更新时间:2023-02-05 06:46:34 阅读: 评论:0

题文

风压就是垂直于气流方向上单位面积所受到的风的压力.某工科大学的学生研究小组进行了风洞实验,研究风速和风压之间的关系,得到的实验数据见下表:风速(米/秒)2481216202432风压(牛/米2)2.5104090160250360640(1)试通过对上述实验数据的分析,归纳出风速V与风压P之间的定量关系.(2)2007年2月28日凌晨1时55分左右,从乌鲁木齐驶往阿克苏的5806次列车遭遇特大沙尘暴,列车从第1节车厢到第11节车厢相继被吹翻.据铁路部门设在沿线的测风仪纪录,2月28日2时前后的平均风速为32米/秒,瞬时风速为43.4米/秒.已知每一节车厢重G=2*105N,车厢的高度为h=3米,长度L=25米,宽度d=1.5米,试计算当时的大风对一节车厢施加的最大水平推力有多大?(3)上述大风能将列车吹翻吗?如果能吹翻,试说明你作出判断的依据是什么?如果不能吹翻,也同样说明理由,并猜测可能是什么因素使列车发生翻转的?在紧急情况下,你能否提出应急措施并作简要说明.

题型:未知 难度:其他题型

答案

(1)根据给出的数据分析可得风压与风速的关系满足P=v21.6(2)由题意给出的车厢侧面面积为S=LH=75m2当风速最大时对应风压P=v2max1.6=43.421.6N/m2则最大推力F=PS=43.421.6×75N=88292N(3)如图 当F的力矩大于重力的力矩时车厢会翻倒,故风力的力矩:MF=F?h2=88292×32N?m=132438N?m重力的力矩:MG=G?d2=2×105×1.52N?m=150000N?m∵MF<MG∴风不会吹翻车厢.原理:增大重力力矩或减小推力F力矩,可行措施有:紧急打开火车两边的车窗、或火车上的乘客移动到大风吹过来的那边答:(1)定量关系为:P=v21.6(2)风的最大水平推力为88292N(3)不会吹翻车厢,可行措施紧急打开火车两边的车窗、或火车上的乘客移动到大风吹过来的那边.

解析

v21.6

考点

据考高分专家说,试题“风压就是垂直于气流方向上单位面积所受到的.....”主要考查你对 [滑动摩擦力、动摩擦因数 ]考点的理解。

滑动摩擦力、动摩擦因数

滑动摩擦力的概念: 当一个物体在另一个物体的表面上相对运动时,受到的阻碍相对运动的力,叫滑动摩擦力。 滑动摩擦力产生条件: ①接触面粗糙; ②相互接触的物体间有弹力; ③接触面间有相对运动。 说明:三个条件缺一不可,特别要注意“相对”的理解。 滑动摩擦力的方向:总跟接触面相切,并与相对运动方向相反。 “与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”。滑动摩擦力方向可能与运动方向相同,可能与运动方向相反,可能与运动方向成一夹角。 滑动摩擦力的大小:滑动摩擦力跟压力成正比,也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。公式:F=μFN (F表示滑动摩擦力大小,FN表示正压力的大小,μ叫动摩擦因数)。 ①FN表示两物体表面间的压力,性质上属于弹力,不是重力,更多的情况需结合运动情况与平衡条件加以确定; ②μ与接触面的材料、接触面的情况有关,无单位,而且永远小于1; ③滑动摩擦力大小,与相对运动的速度大小无关。  滑动摩擦力的作用效果:总是阻碍物体间的相对运动,但并不总是阻碍物体的运动,可能是动力,也可能是阻力。

静摩擦力和滑动摩擦力:

摩擦力大小的计算方法:

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