Question

【題目】閱讀短文，回答問題：

風(fēng)洞

風(fēng)洞即風(fēng)洞實驗室，是以人工的方式產(chǎn)生并且控制氣流，用來模擬飛行器或?qū)嶓w周圍氣體的流動情況，并可量度氣流對實體的作用效果以及觀察物理現(xiàn)象的一種管道狀實驗設(shè)備。

風(fēng)洞種類繁多，如圖甲所示為閉口直流式風(fēng)洞，其主要組成部分為收縮段、試驗段、擴(kuò)散段和動力裝置。動力裝置包括直流電機(jī)和風(fēng)扇。風(fēng)扇轉(zhuǎn)動后，將空氣吸入風(fēng)洞中， 通過調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速以獲得不同的試驗段速度。收縮段前裝有整流柵，整流柵是做成方格狀的，用來消除氣流中的旋渦。氣流通過收縮段后，流速增大。這樣可使進(jìn)入試驗段的氣流較為均勻。試驗段截面是方形的。模型放在其中進(jìn)行試驗。擴(kuò)散段的功能是使試驗段后面的氣流減速后再排入大氣。

因為風(fēng)洞的控制性佳，可重復(fù)性高，現(xiàn)今風(fēng)洞廣泛用于空氣動力學(xué)工程的測試，譬如結(jié)構(gòu)物的風(fēng)力荷載和振動、風(fēng)力發(fā)電、防風(fēng)設(shè)施的功效等。一些研究也指出風(fēng)洞實驗之結(jié)果與現(xiàn)地風(fēng)場的觀測的結(jié)果相近，

（1）用圖甲所示的風(fēng)洞做實驗，實驗?zāi)Ｐ蛻?yīng)放置在_____段，風(fēng)機(jī)工作時風(fēng)速的方向向_____（左/右）。

（2）風(fēng)洞通過調(diào)節(jié)_____，獲得不同的風(fēng)速。實驗時，模型以_____為參照物， 是運動的。

（3）將圖乙所示的機(jī)翼模型固定在臺式測力計上并放置于風(fēng)洞中，無風(fēng)時記錄測力計的示數(shù)，風(fēng)機(jī)工作時測力計的示數(shù)將隨著風(fēng)速的變化面變化，關(guān)于這一現(xiàn)象，以下說法正確的 是 （___）

A．有風(fēng)時測力計的示數(shù)比無風(fēng)時的大，機(jī)冀模型下方的空氣流速比上方的大

B．有風(fēng)時測力計的示數(shù)比無風(fēng)時的大，機(jī)翼模型下方的空氣流速比上方的小

C．有風(fēng)時測力計的示數(shù)比無風(fēng)時的小，機(jī)翼模型下方的空氣流速比上方的大

D．有風(fēng)時測力計的示數(shù)比無風(fēng)時的小，機(jī)翼模型下方的空氣流速比上方的小

（4）若圖乙所示機(jī)翼模型在水平風(fēng)的作用下獲得豎直方向的力的大小為 F，實驗得到 F 與風(fēng)速的二次方 v2 關(guān)系圖象如圖丙所示，當(dāng)風(fēng)速是原來的 2 倍時，力 F 是原來的_____倍。

Answer 1

【答案】試驗 右 電機(jī)轉(zhuǎn)速 風(fēng) D 4

【解析】

（1）試驗段的橫截面面積最小，則試驗段的風(fēng)速最大，所以實驗?zāi)Ｐ蛻?yīng)放置在試驗段；
風(fēng)機(jī)工作時，根據(jù)”風(fēng)扇轉(zhuǎn)動后，將空氣吸入風(fēng)洞中”知，風(fēng)從左端進(jìn)入風(fēng)洞中，即風(fēng)速的方向向右；
（2）根據(jù)題意：“風(fēng)扇轉(zhuǎn)動后，將空氣吸入風(fēng)洞中，通過調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速以獲得不同的實驗段速度”可知，風(fēng)洞通過調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速來獲得不同的風(fēng)速；
實驗時，模型和風(fēng)有位置的變化，故以風(fēng)為參照物，模型是運動的；
（3）有風(fēng)時，模型上表面凸起，速度大，壓強小，下表面平直，速度小，壓強大，產(chǎn)生向上的升力，測力計示數(shù)小，故D正確；
（4）根據(jù)F與風(fēng)速的二次方v2關(guān)系圖象知，力F與v2成正比，故當(dāng)風(fēng)速是原來的2倍時，力F是原來4倍。