12.在地面附近同一高度或高度差不顯著的情況下,空氣流速v與壓強(qiáng)P的關(guān)系可表示為:$\frac{1}{2}$ρ0V2+P=C(式中C是常量,ρ0表示空氣密度).在水平桌面上放置一個(gè)質(zhì)量為m的硬幣,并沿箭頭所示方向吹氣,氣流通過硬幣上部,由于硬幣下面沒有氣流通過從而產(chǎn)生壓力差,給硬幣一個(gè)向上的動(dòng)力.
(1)根據(jù)上述流速與壓強(qiáng)的關(guān)系可知:空氣流速越大,壓強(qiáng)越小.
(2)剛好將硬幣吹起時(shí),硬幣上、下表面的壓力差△F=mg.
(3)若當(dāng)上方的氣流速度為V0時(shí),硬幣恰好被吹起,請(qǐng)寫出硬幣表面積S的表達(dá)式:S=$\frac{2mg}{{{ρ}_{0}v}_{0}^{2}}$(用ρ0、V0、m、g表示)

分析 (1)在流體中,流速大的地方壓強(qiáng)小,流速小的地方壓強(qiáng)大;
(2)硬幣剛要被抬起時(shí),仍處于平衡狀態(tài),據(jù)此求出硬幣上、下表面的壓力差△F;
(3)對(duì)硬幣受力分析,由平衡條件列方程,然后推導(dǎo)硬幣表面積S的表達(dá)式.

解答 解:(1)由公式$\frac{1}{2}$ρv2+p=C(式中C是常量,ρ表示空氣密度)可知:空氣流速越大,壓強(qiáng)越;
(2)吹硬幣時(shí),硬幣受到三個(gè)力的共同作用:硬幣上表面的壓力F、下表面的壓力F、硬幣的自重G;那么剛好被吹起時(shí),F(xiàn)=F+G,則F-F=G,即:硬幣上、下表面的壓力差△F=G=mg.
(3)剛好吹起硬幣時(shí)可看作硬幣受到平衡力的作用,即△F=G=mg.
此時(shí)硬幣上方的壓強(qiáng)為:p=C-$\frac{1}{2}$ρv2;
硬幣下方的壓強(qiáng)為:p=C(空氣流速為0);
那么硬幣上下方的壓強(qiáng)差為:p-p=△p=$\frac{1}{2}$ρv2;
因?yàn)椤鱂=△p•S,所以,$\frac{1}{2}$ρv2•S=mg,
硬幣表面積S的表達(dá)式S=$\frac{2mg}{{{ρ}_{0}v}_{0}^{2}}$.
故答案為:(1)小;(2)mg;(3)$\frac{2mg}{{{ρ}_{0}v}_{0}^{2}}$.

點(diǎn)評(píng) 本題的解題關(guān)鍵是流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系:流速越大,壓強(qiáng)越小;流速越小,壓強(qiáng)越大.難點(diǎn)是硬幣表面積S的表達(dá)式的推導(dǎo).

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

10.下列對(duì)物理量的估測(cè),最符合實(shí)際的是( 。
A.教室里的凳子的高度約為50cmB.冬季洗澡水的溫度約為80℃
C.真空中電磁波的傳播速度為340m/sD.一個(gè)家用LED燈泡工作電流約為5A

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科目:初中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

3.某初級(jí)中學(xué)的同學(xué)在學(xué)習(xí)了“科學(xué)探究的方法”和“密度”知識(shí)后,產(chǎn)生了探究馬鈴薯(俗稱洋芋)密度的興趣.他們經(jīng)過討論提出如下猜想:
A.洋芋的密度與品種有關(guān);
B.洋芋的密度與成熟度有關(guān).
(1)請(qǐng)你根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn),再提出一個(gè)猜想:洋芋的密度與種植地點(diǎn)有關(guān).
(2)為了驗(yàn)證猜想A,應(yīng)取幾個(gè)不同品種(相同/不同)而其他因素相同(相同/不同)的馬鈴薯來研究.為此他們從市場(chǎng)上選購(gòu)了“小紫芋”、“黃心洋芋”和“白心洋芋”三個(gè)不同品種的洋芋.
(3)請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算“白心洋芋”密度值為1.07×103kg/m3
比較三次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得到結(jié)論:洋芋的密度與洋芋的品種有關(guān).
次數(shù)品種成熟度質(zhì)量/g體積/cm3密度/(kg/m3
1小紫芋成熟22.0201.10×103
2黃心洋芋成熟21.8201.09×103
3白心洋芋成熟21.420

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科目:初中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

20.油中含有大量對(duì)人體有毒、有害的物質(zhì).一些不法商人對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單的脫水、脫雜、脫臭處理后,冒充色拉油在市場(chǎng)上銷售,欺騙、傷害市民.小華想用測(cè)密度的方法來鑒別地溝油,然后,他設(shè)計(jì)了以下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)鑒別:
A、將部分樣品油倒入量筒中后,測(cè)出燒杯和剩余樣品油的總質(zhì)量m;
B、將天平放在水平臺(tái)面上調(diào)平;
C、取適量樣品油倒入燒杯,用天平測(cè)出燒杯和樣品油的總質(zhì)量M;
D、讀出量筒中樣品油的體積V;
E、根據(jù)測(cè)算出的密度,鑒別樣品油的品質(zhì);
F、利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算出樣品油的密度;
(1)請(qǐng)將上面實(shí)驗(yàn)步驟正確排序:BCADEF(填字母序號(hào)).
(2)由圖示2可知,m=52g;樣品油的體積如圖1,若已知M=79g,則樣品油的密度ρ=0.9g/cm3

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科目:初中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

7.如圖所示是“探究物體動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置.
(1)實(shí)驗(yàn)中,小球從斜面滾下撞擊木塊,通過觀察木塊移動(dòng)的距離來判斷小球(選填“小球”或“木塊”)動(dòng)能的大小,該實(shí)驗(yàn)利用了轉(zhuǎn)換法.
(2)讓同一小球從斜面的不同高度由靜止?jié)L下,推動(dòng)木塊做功,目的是為了探究動(dòng)能的大小與速度的關(guān)系.

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

17.小麗在做探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)時(shí),將焦距為 10cm 的薄凸透鏡固定在光具座上50cm 刻度線處,將點(diǎn)燃的蠟燭放置在光具座上 20cm 刻度線處,移動(dòng)光屏至 65cm 刻度線處,燭焰在光屏上成清晰的像,如圖所示.

請(qǐng)結(jié)合此實(shí)驗(yàn)判斷下列說法正確的是( 。
A.如圖所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能夠說明幻燈機(jī)的成像特點(diǎn)
B.保持凸透鏡不動(dòng),若要在光屏上得到更大的清晰的像,應(yīng)將蠟燭右移,光屏左移
C.保持凸透鏡不動(dòng),若將點(diǎn)燃的蠟燭放在光具座35cm刻度線處,移動(dòng)光屏,在光屏上可呈現(xiàn)燭焰清晰的倒立縮小的像
D.保持凸透鏡不動(dòng),若將點(diǎn)燃的蠟燭放在光具座80cm刻度線處,將光屏放在光具座上透鏡的左側(cè),移動(dòng)光屏,在光屏上可呈現(xiàn)燭焰清晰的倒立縮小的像

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

4.下列說法中正確的是( 。
A.打足氣的氣球,即使將口系緊,氣球也會(huì)逐漸變小.這說明了分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
B.墨汁滴到清水中,過一會(huì)兒,看到了墨跡散開,這說明了墨汁分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
C.在顯微鏡下觀察到碳素筆畫出的一條線由許多顆粒組成,這些顆粒是分子
D.摩擦起電現(xiàn)象和湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子,都說明了原子是可分的

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科目:初中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

1.某同學(xué)利用兩支同樣的蠟燭等實(shí)驗(yàn)器材探究平面鏡成像的特點(diǎn).實(shí)驗(yàn)時(shí),在桌面上鋪一張大紙,紙上豎立一塊玻璃板,作為平面鏡.在紙上記下平面鏡的位置,把一支點(diǎn)燃的蠟燭放在鏡前,可以看到它在鏡后的像.再拿另一支沒有點(diǎn)燃的蠟燭,豎立著在鏡后移動(dòng),直到看上去它跟前面那支蠟燭的像重合.

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

2.如圖所示的四個(gè)過程將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能的是( 。
A.
塑料圓筒滾動(dòng)時(shí)皮筋越擰越緊
B.
麥克斯韋滾擺向低處滾動(dòng)
C.
運(yùn)動(dòng)員用拉彎的弓把箭射出去
D.
人造地球衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)

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