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風(fēng)洞風(fēng)洞即風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室,是以人工的方式產(chǎn)生并且控制氣流,用來模擬飛行器或?qū)嶓w周圍氣體的流動(dòng)情況,并可量度氣流對(duì)實(shí)體的作用效果以及觀察物理現(xiàn)象的一種管道狀實(shí)驗(yàn)設(shè)備。
風(fēng)洞種類繁多,如圖甲所示為閉口直流式風(fēng)洞,其主要組成部分為收縮段、試驗(yàn)段、擴(kuò)散段和動(dòng)力裝置,動(dòng)力裝置包括直流電機(jī)和風(fēng)扇。風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)后,將空氣吸入風(fēng)洞中,通過調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速以獲得不同的試驗(yàn)段速度,收縮段前裝有整流柵,整流柵做成方格狀,用來消除氣流中的旋渦,氣流通過收縮段后,流速增大,這樣可使進(jìn)入試驗(yàn)段的氣流較為均勻。試驗(yàn)段截面是方形的,模型放在其中進(jìn)行試驗(yàn),擴(kuò)散段的功能是使試驗(yàn)段后面的氣流減速后再排入大氣。
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因?yàn)轱L(fēng)洞的控制性佳,可重復(fù)性高,現(xiàn)今風(fēng)洞廣泛用于空氣動(dòng)力學(xué)工程的測(cè)試,譬如結(jié)構(gòu)物的風(fēng)力荷載和振動(dòng),風(fēng)力發(fā)電、防風(fēng)設(shè)施的功效等,一些研究也指出風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)之結(jié)果與現(xiàn)地風(fēng)場(chǎng)的觀測(cè)的結(jié)果相近。
(1)用圖甲所示的風(fēng)洞做實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)?zāi)P蛻?yīng)放置在
試驗(yàn)
試驗(yàn)
段,風(fēng)機(jī)工作時(shí),氣流的方向向
(選填“左”或“右”);
(2)風(fēng)洞中的整流柵做成方格狀的目的是消除氣流中的
旋渦
旋渦
,實(shí)驗(yàn)時(shí)模型以
氣流
氣流
為參照物,是運(yùn)動(dòng)的;
(3)將圖乙所示的機(jī)翼模型固定在臺(tái)式測(cè)力計(jì)上并放置于風(fēng)洞中,測(cè)量風(fēng)機(jī)工作與不工作時(shí),測(cè)力計(jì)的示數(shù)變化,有風(fēng)時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)比無風(fēng)時(shí)的
,說明機(jī)翼模型在風(fēng)洞中,上下表面受到氣流的壓力差方向向
(選填“上”或“下”);
(4)若圖乙所示機(jī)翼模型在水平風(fēng)的作用下獲得豎直方向的力的大小為F,實(shí)驗(yàn)得到F與風(fēng)速的二次方v2關(guān)系圖象如圖丙所示,當(dāng)風(fēng)速是原來的2倍時(shí),力F是原來
B
B
;
A.2倍
B.4倍
C.0.5倍
D.0.25倍
(5)在其它條件不變時(shí),試驗(yàn)段的橫截面面積越小,試驗(yàn)段的風(fēng)速越
【答案】試驗(yàn);右;旋渦;氣流;??;上;B;大
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/8/6 8:0:9組卷:204引用:7難度:0.6
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  • 菁優(yōu)網(wǎng)1.演繹式探究——?dú)鈮号c流速的關(guān)系。查閱資料得知:在地面附近同一高度或高度差不顯著的情況下,空氣流速v與壓強(qiáng)p的關(guān)系可表示為:
    1
    2
    ρ
    v
    2
    +
    p
    =
    C
    。式中C是定值,ρ表示空氣密度。根據(jù)上述關(guān)系式可知:
    (1)其他條件相同時(shí),空氣流速越大,壓強(qiáng)
    。
    (2)如圖所示,在一枚硬幣平放在水平桌面上,其表面積為S、質(zhì)量為m、空氣密度為ρ,在硬幣上方,平行于硬幣表面以速度v吹氣。氣流通過硬幣上部,由于硬幣下面沒有氣流通過,從而產(chǎn)生壓力差,相當(dāng)于給硬幣一個(gè)向上的力,這個(gè)壓力差剛好等于硬幣重力時(shí),硬幣剛好“飛起”。①硬幣剛好“飛起”時(shí),硬幣上、下表面的壓力差ΔF=
    ;②根據(jù)上述流速與壓強(qiáng)的關(guān)系式可知,硬幣下方空氣壓強(qiáng)p=
    。
    (3)請(qǐng)寫出剛好將硬幣吹起時(shí)吹氣速度v的表達(dá)式(寫出推導(dǎo)過程)。
    發(fā)布:2024/9/1 12:0:8組卷:65引用:1難度:0.6
  • 2.閱讀下面材料,然后回答問題。
    物理學(xué)中把具有流動(dòng)性的液體和氣體統(tǒng)稱為流體。當(dāng)處于流動(dòng)狀態(tài)時(shí),流體內(nèi)部各處的壓強(qiáng)有什么規(guī)律呢?
    小明同學(xué)將如圖甲所示的玻璃管裝置接到水流穩(wěn)定的自來水管上,當(dāng)水在玻璃管中流動(dòng)時(shí),可看到兩個(gè)豎直管中液面的高度并不相同。從圖中可以看出在A、B兩處管的粗細(xì)不同,因而A處的水流速小,B處的水流速大,可見流體的壓強(qiáng)與流速之間有著一定的關(guān)系。接著,小明又自制了一個(gè)飛機(jī)機(jī)翼模型(如圖乙所示),將其固定在托盤測(cè)力計(jì)上,在機(jī)翼模型的正前方用電風(fēng)扇迎面吹風(fēng),來模擬飛機(jī)飛行時(shí)的氣流,比較機(jī)翼上下方氣流的大小,進(jìn)一步驗(yàn)證了上面的關(guān)系。
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    (1)由圖甲所示的實(shí)驗(yàn)中,可以得出流體的壓強(qiáng)與流速之間有什么關(guān)系?
    。
    (2)在圖乙所示的實(shí)驗(yàn)中,電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)后,托盤測(cè)力計(jì)的示數(shù)發(fā)生了什么變化?
    。
    (3)下列四種情形中,能夠運(yùn)用上述的實(shí)驗(yàn)規(guī)律進(jìn)行解釋的是
    (多選)。
    A.乒乓球運(yùn)動(dòng)員拉出的弧圈球能急速旋轉(zhuǎn)而下沉
    B.鍋爐水位計(jì)顯示水位
    C.直升機(jī)能夠停在空中一定高度處
    D.船舶航行時(shí)應(yīng)避免兩艘靠近的船并排前進(jìn)
    發(fā)布:2024/7/15 8:0:9組卷:8引用:1難度:0.5
  • 3.如圖是一輛噴氣海豚玩具小車,頂部噴出的氣流可以把小球頂起一定高度,小車移動(dòng),小球會(huì)跟著移動(dòng)。并且不會(huì)輕易從氣流旁側(cè)跌落。結(jié)合所學(xué)知識(shí),某同學(xué)意識(shí)到這個(gè)問題可能跟“流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系”有關(guān),于是設(shè)計(jì)了一個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。
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    實(shí)驗(yàn)器材:圓珠筆桿、乒乓球、軟管、自來水等,
    實(shí)驗(yàn)步驟:①取圓珠筆桿作為噴管,通過軟管接于自來水水龍頭上,打開水龍頭,自來水從筆桿尖
    端豎直向上噴出水束。
    ②將乒乓球放到水束正上方,觀察乒乓球的情況。
    ③如圖。水束略偏左,觀察乒乓球的情況。
    觀察結(jié)果:多次實(shí)驗(yàn)表明。乒乓球能穩(wěn)定在水束上方。
    分析討論:
    (1)乒乓球能穩(wěn)定在水束上方,與下列各力中無關(guān)的一個(gè)力是

    A.重力
    B.浮力
    C.壓力
    D.摩擦力
    (2)水束略偏右時(shí),乒乓球旋轉(zhuǎn)的方向是
    (填“順時(shí)針”“不旋轉(zhuǎn)”或“逆時(shí)針”)。
    (3)小車移動(dòng),小球也會(huì)跟著移動(dòng),并且不會(huì)輕易從氣流旁側(cè)跌落的原因是
    。
    (4)以下現(xiàn)象中涉及的原理與上述實(shí)驗(yàn)中相同的是
    。
    A.將氫氣球放手后,它會(huì)飄向空中
    B.飛艇使夠停在空中一定高度處
    C.通過拍打窗簾清除它上面的灰塵
    D.站在列車站臺(tái)上的安全線以外等車
    發(fā)布:2024/7/30 8:0:9組卷:17引用:0難度:0.5
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