如图17所示的风洞是对许飞机导弹性能进行检测的一种高科技产物,现代汽车的生产也有运用风洞技术进行检没的,如图18所示是小丽所在兴趣小组设计的一个类似于风动的实验装置,

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 机械能守恒定律/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图17所示的风洞是对许飞机导弹性能进行检测的一种高科技产物,现代汽车的生产也有运用风洞技术进行检没的,如图18所示是小丽所在兴趣小组设计的一个类似于风动的实验装置,他们在桌面上放有许多大小不同的塑料球,测得它们的密度均为,用水平向左恒定的风作用在球上,使它们做匀加速运动(摩擦不计)。已知风对球的作用力与球的最大横截面积成正比,即F=kS,k为一常量。                                                       图17


(1)对塑料球来说,空间存在一个风力场,请定义风力场强度并写出其表达式
(2)在该风力场中风力对球做功与路径无关,因此可引入风力势能和风力势的概念。若以栅栏P为风力势能参考平面,写出风力势能EP和风力势U的表达式
(3)写出风力场中机械能守恒定律的表达式(小球半径用r表示;第一状态速度为v1,和P的距离为x1;第二状态速度为v2,和P的距离为x2

◎ 答案

(1)风力场强度;(2)风力势能EP和风力势U的表达式
(3)风力场中机械能守恒定律的表达式:

◎ 解析

(1)风力场强度:风对小球作用力与小球最大横截面积之比,方向与风力相同。
即风力场强度   
(2)距P为x处,
风力势能EP和风力势U的表达式:              
(3)   
                 
由以上两式得风力场中机械能守恒定律的表达式:
  

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图17所示的风洞是对许飞机导弹性能进行检测的一种高科技产物,现代汽车的生产也有运用风洞技术进行检没的,如图18所示是小丽所在兴趣小组设计的一个类似于风动的实验装置,…”主要考查了你对  【机械能守恒定律】  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。

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