首页
>
考试
>
物理
>
高中物理
>
共点力的平衡
> 正文
返回
打印
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
网友投稿 2022-10-22 00:00:00 互联网
◎ 题目
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）
2
4
8
12
16
20
24
32
风压（牛/米
2
）
2.5
10
40
90
160
250
360
640
（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*10
5
N，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．
◎ 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=
v
2
1.6
（2）由题意给出的车厢侧面面积为S=LH=75m
2
当风速最大时对应风压P=
v
2max
1.6
=
43．
4
2
1.6
N/
m
2
则最大推力F=PS=
43．
4
2
1.6
×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：
M
F
=F?
h
2
=88292×
3
2
N?m
=132438N?m
重力的力矩：
M
G
=G?
d
2
=2×1
0
5
×
1.5
2
N?m
=150000N?m
∵M
F
＜M
G
∴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=
v
2
1.6
（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
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“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…”主要考查了你对 【滑动摩擦力、动摩擦因数】，【力的合成】，【共点力的平衡】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202210/320384.html
十二生肖
十二星座
