题目列表(包括答案和解析)
5分钟训练(预习类训练,可用于课前)
1.不论物体漂浮在液体表面,还是浸没在液体中,物体都会受到_________施加的一个向上的托力。我们把浸在液体中的物体受到液体向上的托力,叫做_________。
思路解析:我们经常可以看到有物体漂浮在河水、湖水的表面,这些物体没有下沉,说明有向上的力对它作用。这种力物理学中叫浮力。浮力是因为物体排开液体而产生的。
答案:液体 浮力
11.在航海中,靠得很近的两艘船并肩行驶时,会自动靠拢而引起撞击事故,如图14-4-11所示,解释其中的道理。
图14-4-11
思路解析:流体流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
答案:两船之间的流速快,压强小,两船外侧流速慢,压强大,把两只船向中间挤压,易发生撞击。
10.(2010广西钦州)把一个边长为0.1 m的正方体木块放入水中,然后其上表面放一块底面积
为2.5×10-3 m2的小柱体,静止时,木块刚好能全部浸入水中,如图14-4-10甲;现把小柱体拿走,木块上浮,静止时有1/5的体积露出水面,如图乙。(ρ=1×103 kg/m2,g取10 N/kg)求:
图14-4-10
(1)木块的密度;
(2)小柱体放在木块上面时对木块的压强。
思路解析:知道边长的正方体,就能求出它的体积。当木块放入水中,再将小柱体放在木块上面。木块刚好全部浸没在水中,这就是说木块的体积就是排开水的体积。木块和小柱体的重力和等于排开水的重力。当小柱体拿走后木块有1/5的体积露出水面,这就是说木块的重力等于4/5体积水的重力。
答案:因V木=(0.1 m)3
在乙图中,F浮=G木,ρ水g4/5V木=ρ木gV木,ρ木=4/5ρ水=0.8×103 kg/m3。
在图甲中,F浮=G木+G柱 G柱=F浮-G木=ρ水g V木-ρ木gV木=2 N
所以p=G柱/S柱=2 N/(2.5×10-3 m2)=800 Pa。
9.有的跑车在车的尾部设计安装了一种“气流偏导器”,它的上表面平直,底部呈弧形凸起,相当于一个倒置的翅膀(如图14-4-9所示),这主要是为了让跑车高速行驶时,车轮能更好地抓紧地面。请解释其中的道理。
图14-4-9
思路解析:本题利用气流偏导器的下凸上平改变其上下表面的空气流速,使得偏导器上下两方的气压变为下大上小,以至于偏导器上下方所受的压力差形成了一个向下的力。从而使车对地面的压力增大,摩擦力随之增大,提高了车轮的着地性能。
答案:由于气流偏导器上表面平直,下表面凸起,所以当跑车高速行驶时,流过气流偏导器上方的空气流速较慢,压强较大;而流过下方的空气速度较快,压强较小。这样,偏导器上下方所受的压力差形成了一个向下的力,从而使车对地面的压力增大,摩擦力随之增大,提高了车轮的着地性能。
8.用力在硬币的上表面吹气,硬币可以跳障碍,说出其中的道理。
答案:硬币上表面空气流速快,压强小,下表面的空气流速慢,压强大,上、下表面产生压强差,于是便产生向上的升力,可以跳过“障碍”。
7.吸尘器是利用___________________________来工作的一种现代清洁工具,它不但用于宾馆饭店,而且逐步进入了普通百姓的家庭。
思路解析:吸尘器的电动机高速驱动风机叶轮旋转,使空气高速排出,而风机前端吸尘室内空气不断地补充风机中的空气,致使吸尘室内产生瞬时真空,和外界大气压形成负压差,在此压差的作用下,吸入含灰尘的空气,经过滤尘器过滤,排除清净的空气。负压差越大,风量越大,则吸尘能力也越大。
答案:使吸尘室内空气流速加大,压强减小,和外界大气压形成负压差而吸入含灰尘的空气
6.如图14-4-8所示,农村炉灶里的烟之所以顺着烟囱排到屋外,其原因之一是风吹过烟囱顶端,使那儿空气的流速___________,压强___________,所以烟就顺着烟囱排到屋外。
图14-4-8
思路解析:风吹过烟囱顶端时,顶端空气流速增大压强减小,烟囱内外形成压强差,也就产生压力差,所以烟就顺着烟囱排到屋外
答案:增大 减小
5.一次飓风发生时,屋外气压急剧降到9×104 Pa,这是因为________________。当门窗紧闭,可以认为室内气压是标准大气压,粗略计为1×105 Pa。若室内屋顶面积为100 m2,这时屋顶所受到的内外压力的差值为_________N,足以将屋顶掀飞。
思路解析:空气流动形成风,飓风发生时屋外气体的流速很大,因为气体的流速越大时气压越小,所以屋外气压急剧下降。压强差为1×104 Pa,压力差F=pS=1×104 Pa×100 m2=1×106 N,足以将屋顶掀飞。
答案:气体的流速越大处的气压越小 1×106
4.在北京某科技馆内,有一个风洞实验室,一架模型飞机固定在托盘测力计上(如图14-4-7所示)。无风时,托盘测力计示数为15 N;当迎面吹着飞机的风速达到20 m/s时,托盘测力计的示数为7 N,可以判定飞机受到了一个新的力。根据你的分析,飞机受到的该力大小为_______N,方向___________。
图14-4-7
思路解析:迎面吹着飞机的风速达到20 m/s,也就是说气体流速增大,飞机受到因为机翼上下的压强差而产生升力,这就是飞机受到的一个新的力。根据受力分析,飞机受到三个力:重力、升力、托盘测力计对它的支持力,三力平衡,所以升力=重力-支持力=15 N-7 N=8 N,且方向竖直向上。
答案:8 竖直向上
3.用细线吊起一个空的塑料饮料瓶,用手转动饮料瓶,使它绕对称轴线旋转,如图14-4-6所示。如果这时用电风扇向它吹风它将移动,移动方向是( )
图14-4-6
A.方向1 B.方向2
C.方向3 D.无法判断
思路解析:塑料饮料瓶周围空气的流速由两个因素来决定:一是塑料饮料瓶本身旋转带动旁边空气随之旋转所形成的气流,二是电风扇吹风所形成的气流,这两股气流在瓶的一侧为同方向,在另一侧则为反方向,由此导致在同方向一侧气流速度较大,压强较小,而在两气流反方向一侧气流速度较小,压强较大。这两侧的压强差将使塑料饮料瓶向上述两股气流同方向的一侧偏移,同时还应注意到电风扇对塑料饮料瓶整体有一个向前推的力的作用,所以得到塑料饮料瓶最终的移动方向为题图中的方向1。
答案:A
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