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
◎ 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="10" m/s2。求: ⑴设想:表演者开始静卧于h=0处,再打开气流,请描述表演者从最低点到最高点的运动状态; ⑵表演者上升达最大速度时的高度h1; ⑶表演者上升的最大高度h2; ⑷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
⑴略(2)4m(3)8m(4) 0.52s |
◎ 解析
试题分析:⑴由图2可知,(1分) 即风力 (1分) 当表演者在上升过程中的最大速度vm时有 (1分) 代入数据得m.(1分) ⑵对表演者列动能定理得 (2分) 因与h成线性关系,风力做功 (1分) 代入数据化简得m (2分) ⑶当应急电源接通后以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 m/s2 (2分) 表演者从最高处到落地过程有 (2分) 代入数据化简得 s≈0.52s。(2分) 点评:本题难度中等,首先应根据图像得到v2与h的关系式,当F与重力相等时速度最大,由F、速度和h的关系可知F随着h的变化线性变化,由此可以把变力F转变为恒力,再利用功能关系求解 |
◎ 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 【功能关系】 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。- 最新内容
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