◎ 题目

如图1所示，在2010上海世博会上，拉脱维亚馆的风洞飞行表演，令参观者大开眼界，最吸引眼球的就是正中心那个高为H=10m，直径D=4m的透明“垂直风洞”．风洞是人工产生和控制的气流，以模拟飞行器或物体周围气体的流动．在风力作用的正对面积不变时，风力F=0.06v2（v为风速）．在本次风洞飞行上升表演中，表演者的质量m=60kg，为提高表演的观赏性，控制风速v与表演者上升的高度h间的关系如图2所示．g=10m/s2．求： （1）表演者上升达最大速度时的高度h1． （2）表演者上升的最大高度h2． （3）为防止停电停风事故，风洞备有应急电源，若在本次表演中表演者在最大高度h2时突然停电，为保证表演者的人身安全，则留给风洞自动接通应急电源滞后的最长时间tm．（设接通应急电源后风洞一直以最大风速运行）

◎ 答案

（1）由图2可知v2=1.2×104-500h， 即风力F=7.2×102-30h 当表演者在上升过程中的最大速度vm时有  F=mg 代入数据得h1=4m． （2）对表演者列动能定理得WF-mgh2=0 因WF与h成线性关系，则风力做功WF= F 0+Fh2 2 h2 代入数据化简得h2=8m   （3）当应急电源接通后，风洞以最大风速运行时滞后时间最长，表演者减速的加速度为      a= Fm-mg m =2m/s2   表演者从最高处到落地过程有H= 1 2 g t 2m + (gtm)2 2a 代入数据化简得tm= 2 15 15 s≈0.52s． 答： （1）表演者上升达最大速度时的高度h1=4m． （2）表演者上升的最大高度h2=8m． （3）留给风洞自动接通应急电源滞后的最长时间tm=0.52s．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图1所示，在2010上海世博会上，拉脱维亚馆的风洞飞行表演，令参观者大开眼界，最吸引眼球的就是正中心那个高为H=10m，直径D=4m的透明“垂直风洞”．风洞是人工产生和控制的气…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】，【动能定理】  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。