閲讀短文，回答問題：卡門渦街現象2020年5月5日，虎門大橋的橋體異常振動引發了大家的關注，專家認為這是由卡門...

問題詳情：

閲讀短文，回答問題：

卡門渦街現象

2020年5月5日，虎門大橋的橋體異常振動引發了大家的關注，專家認為這是由卡門渦街現象引起的。

如圖*所示，在一定條件下，流體流過阻礙物時，會在阻礙物上下兩側先後交替產生有規則的反向旋渦①、②、③、④……，這一現象叫卡門渦街現象。產生旋渦的一側流速快，另一側流速慢，交替形成大小不同的壓力，使阻礙物產生有規律的振動，即渦振。渦振頻率f與阻礙物的特徵寬度d和流體流速v有關，其關係（k為常數）據分折，橋體異常振動是由於橋面上安裝了1.4m高的防撞板後，在特定風環境條件下產生了振幅較大的渦振現象。

工業上常同的流量計也是利用卡門渦街現象製成的。在管道中放入裝有電子設備的阻礙物，當流體同過時，裝有電子設備的阻礙物發生渦振，輸出與渦振頻率相同的電壓信號，通過頻率公式得到流速大小，最終輸出流體的流量，流量為單位時間內流體通過管道橫截面的體積。

(1)下列過程不可能產生卡門渦街現象的是______；

A河水流過礁石        B．空氣通過樹木        C．籃球撞擊籃板        D．雲層飄過山峯

(2)流體流過阻礙物，當上側產生渦旋時，阻礙物______側受到壓力大；

(3)若*圖中相同時間內產生的旋渦增多，説明流體的流速變______；

(4)安裝防撞板後，増大了橋體的______，使得相同風速下橋體的渦振頻率______（増大/減小）；

(5)某水管的橫截面積為S，阻礙物的特徵寬度為d，水流通過阻礙物時輸出的電壓信號如圖乙所示。如不考阻礙物對流速的影響，則管道中水的流量Q和t0之間的關係圖像為______。

A．    B．    C．    D．

【回答】

    (1). C    (2). 下    (3). 大    (4). 特徵寬度    (5). 減小    (6). C

【解析】(1)卡門渦街現象是在一定條件下，流體流過阻礙物時，會在阻礙物上下兩側先後交替產生有規則的反向旋渦。水和空氣屬於流體，能產生卡門渦街現象，籃球不屬於流體，不能產生卡門渦街現象，故C符合題意，ABD不符合題意。故選C。

(2)流體流過阻礙物，當上側產生渦旋時，上側流速快，壓強小，受到壓力小，下側流速慢，壓強大，受到壓力大。

(3)渦振頻率f與阻礙物的特徵寬度d和流體流速v的關係是（k為常數），相同時間內產生的旋渦增多，渦振頻率增大，由關係式可知，阻礙物的特徵寬度和k不變，流體流速變大。

(4)安裝防撞板後，増大了橋體的特徵寬度d，由（k為常數）可知，相同風速v時，渦振頻率f減小。

(5)因為（k為常數），所以

v=

流量為單位時間內流體通過管道橫截面的體積，管道內流過的距離h=vt，水柱的體積

V=Sh=Svt

Q==Sv=S=

流量與渦振頻率成正比，由圖乙可知，電壓週期*變化的頻率不變，渦振頻率不變，所以流量隨時間沒有變化，C符合題意，ABD不符合題意，故選C。

知識點：各地中考

題型：綜合題