Question

【題目】閱讀短文，回答問題。

風 洞

風洞即風洞實驗室，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。

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

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

（1）用圖甲所示的風洞做實驗，實驗?zāi)Ｐ蛻?yīng)放置在______段，風機工作時，風速的方向向_____（填“左”或“右”）。

（2）風洞通過調(diào)節(jié)________獲得不同的風速。實驗時，模型以________為參照物，是運動的。

（3）將圖乙所示的機翼模型固定在臺式測力計上并放置于風洞中，無風時記錄測力計的示數(shù)，風機工作時測力計的示數(shù)將隨著風速的變化而變化，關(guān)于這一現(xiàn)象，以下說法正確的是（________）

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

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

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

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

（4）若圖乙中的機翼模型在水平風的作用下獲得豎直方向的力大小為F，實驗得到F與風速的二次方v2的關(guān)系圖像如圖丙所示，當風速是原來的2倍時，力F是原來的（________）

A.2倍 B.4倍 C.0.5倍 D.0.25倍

（5）在其他條件不變時，試驗段的橫截面面積越小，試驗段的風速越________。

Answer 1

【答案】試驗 右 電機轉(zhuǎn)速 氣流 D B 大

【解析】

第一空．由于試驗段的橫截面面積最小，即試驗段的風速最大，所以，實驗?zāi)Ｐ蛻?yīng)放置在試

驗段；

第二空．風機工作時，根據(jù)”風扇轉(zhuǎn)動后，將空氣吸入風洞中”知道，風從左端進入風洞中，所以，風速的方向向右；

第三空．根據(jù)“風扇轉(zhuǎn)動后，將空氣吸入風洞中，通過調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速以獲得不同的實驗

段速度”知道，風洞是通過調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速來獲得不同的風速；

第四空．實驗時，模型和風有位置的變化，所以，以氣流為參照物，則模型是運動的；

第五空．由圖乙知道，有風時，模型上表面路程長，速度大，壓強小，下表面路程短，速度小，壓強大，產(chǎn)生向上的升力，使測力計示數(shù)變小，故D正確；

第六空．由F與風速的二次方v2 關(guān)系圖象知道，力F與v2 成正比，所以，當風速是原來的2倍時，力F是原來4倍，故B正確；

第七空．在其它條件不變時，即單位時間內(nèi)通過的空氣量相同，試驗段的橫截面面積越小，則試驗段的風速越大。