Question

如图甲所示是某科技小组设计并制作的一只喷气船．将船浮在室内游泳池的水面上，打开漏斗的活塞，流下的盐酸溶液与碳酸钠反应产生大量二氧化碳气体，塑料罐内气压迅速增大，气体从左边罐底小孔喷出，船向前进．
请根据此实验思考：
（1）气体向后喷出时，船就能向前进，说明物体间力的作用是

相互的

．
（2）喷气船在气流喷出后从静止开始前进，这一现象说明力能

改变物体的运动状态

．
（3）小船整体在竖直方向受到的一对平衡力是

重力和浮力

．
（4）喷气船在前进中受到水的浮力如何变化？

逐渐减小

．
原因是

盐酸溶液与碳酸钠反应产生大量二氧化碳气体，在向后喷时，船自身重力减小

；水对船底的压强如何变化？

变小

．
（5）如图乙中AB是弧形滑动变阻器，OP金属杆与AB的触点为P，顶端为一受风板，A、O、B为接线柱．科技小组想利用它以及电流表（或电压表）、电源、开关、定值电阻等器材设计一个船速测定仪，固定在金属盒船体上．要求闭合开关后，当船速越大时，电表的示数也变大．在虚框内画出设计的电路，并且说明工作原理．工作原理说明如下：

当风力增大时，受风板向左移动，弧形滑动变阻器连人电路电阻变小，电路总电阻变小，电源电压不变，电流增大，电流表示数变大

．

Answer 1

分析：（1）物体间力的作用是相互的．
（2）力可以改变物体的形状，力可以改变物体的运动状态．
（3）漂浮在液面上的物体受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力作用，这两个力是平衡力．
（4）漂浮在液面上的物体受到重力和浮力作用，这两个力是平衡力，重力减小，浮力减小．
船受到的浮力减小，浸入水中的深度减小，根据液体压强公式判断水对船底的压强变化．
（5）可以把弧形滑动变阻器和定值电阻串联在电路中，电流表串联在电路中，当风力增大时，受风板向左移动，弧形滑动变阻器连人电路电阻减小，电路电阻减小，电路电流增大；也可以可以把弧形滑动变阻器和定值电阻串联在电路中，电压表并联在定值电阻两端，当风力增大时，受风板向左移动，弧形滑动变阻器连人电路电阻减小，分担电压减小，定值电阻两端分担的电压增大，电压表示数变大．

解答：解：（1）物体间力的作用是相互的，所以气体向后喷出时，船就能向前进．
（2）喷气船在气流喷出后从静止开始前进，推力改变了汽车的运动状态，这一现象说明力能改变物体的运动状态．
（3）小船整体受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力作用，这两个力是平衡力．
（4）①盐酸溶液与碳酸钠反应产生大量二氧化碳气体，在向后喷时，船的重力减小，受到的浮力也减小．
②船前进时，船受到的重力减小，船受到的浮力减小，船排开水的体积减小，船浸入水的深度减小，水对船底的压强减小．
（5）方案一：弧形滑动变阻器，电流表、电源、开关、定值电阻等器材设计一个船速测定仪．
当风力增大时，受风板向左移动，弧形滑动变阻器连人电路电阻减小，电路电阻减小，电路电流增大，电流表示数变大．如方案一图．
方案二：弧形滑动变阻器，电压表、电源、开关、定值电阻等器材设计一个船速测定仪．
当风力增大时，受风板向左移动，弧形滑动变阻器连人电路电阻减小，分担电压减小，定值电阻两端分担的电压增大，电压表示数变大．如方案二图．
故答案为：（1）相互的；（2）改变物体的运动状态；（3）重力和浮力；（4）逐渐变小；盐酸溶液与碳酸钠反应产生大量二氧化碳气体，在向后喷时，船自身重力减小；变小；（5）如上图；当风力增大时，受风板向左移动，弧形滑动变阻器连人电路电阻变小，电路总电阻变小，电源电压不变，电流增大，电流表示数变大．（答案不唯一）

点评：本题通过船速测定仪的制作和使用，考查了物体间力的作用是相互的、力的作用效果、平衡力、阿基米德原理、电压表的使用、电流表的使用、电路图的设计、欧姆定律等，考查的内容很多，综合性很强，难度很大．