问题 问答题

汽车正在走进我们的家庭,你对汽车了解多少,一辆汽车性能的优劣,其油耗标准非常重要,而影响汽车油耗标准最主要的因素是其在行进中所受到的空气阻力.人们发现汽车在高速行驶中所受到的空气阻力f(也称风阻)主要与两个因素有关,第1:汽车正面投影面积S:第2:汽车行驶速度v,且已经证明阻力与车速度的平方成正比.

v/(m/s)

f/N

S/m2

2030405060
2.020646482412911860
2.5258580103216142324
3.0309696123919362788
3.5361812144522583252
4.0412928165225813717
(1)由上述数据可得出汽车风阻f与汽车正面投影面积S及汽车行驶的速度v的关系式为f=______(要求用K表示比例系数).

(2)由上述数据得出K的大小和单位是______.

(3)当汽车正面投影面积为3.2m2,速度为20m/s时,汽车受到的风阻f=______.

(4)据推理或猜测,K的大小主要与______、______等因素有关.

答案

(1)由表中数据可以看出,在车速一定时,汽车正面投影面积越大,汽车受到的阻力越大;又因为已经证明阻力与车速度的平方成正比,因此汽车受到的阻力与正面投影面积S和汽车速度V的平方这两个因素都成正比,用公式表示它们之间的关系为f=KSV2

(2)把表格中的一组数据(如f=206N,S=2.0 m2,v=20 m/s)代入上式得k=

f
SV2
=
206N
2.0m2×(20m/s)2
=0.26s2N/m4

(3)当汽车正面投影面积为3.2m2,速度为20m/s时,汽车受到的风阻f=KSV2=0.26s2N/m4×3.2m2×(20m/s)2=332.8N.

(4)风阻系数是通过风洞实验和下滑实验所确定的一个数学参数,用它可以计算出汽车在行驶时的空气阻力.风阻系数的大少取决于汽车的外形,推测可知风阻系数K的大小主要与温度、气候(天气、压强)有关.

故答案为:(1)f=ksV2

(2)0.26s2N/m4

(3)332.8N;

 (4)温度、气候(天气、压强).

填空题
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