◎ 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*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．

◎ 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= v2 1.6 （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= v 2max 1.6 = 43．42 1.6 N/m2 则最大推力F=PS= 43．42 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：MF=F? h 2 =88292× 3 2 N?m=132438N?m 重力的力矩：MG=G? d 2 =2×105× 1.5 2 N?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= v2 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。