题目内容
小明同学在课外利用身边的硬币进行了如下的一些探究实验:![](http://thumb.1010pic.com/pic6/res/czwl/web/STSource/20131028160631661545118/SYS201310281606316615451028_ST/images0.png)
(1)如图所示,在水平桌面上放置一个硬币并沿箭头所示方向吹气,发现有几次“硬币起飞”了,小明思考产生这一现象的原因:通过硬币上部空气流速大,压强______;由于硬币下面没有气流通过,从而产生压力差,给硬币一个向上的动力.“硬币起飞”的条件是什么呢?
(2)查寻规律:在地面附近同一高度或高度差不显著的情况下,空气流速v与压强p的关系可表示为
![](http://thumb.1010pic.com/pic6/res/czwl/web/STSource/20131028160631661545118/SYS201310281606316615451028_ST/0.png)
(3)小明同学用如图所示的方法测定硬币上(或下)表面面积.测得硬币的直径D=______cm.
(4)先利用天平称出多个硬币的总质量,然后计算出单个硬币的质量m.(3)(4)两次实验中用了同一种方法测物理量,这样做的目的是______.
(5)请导出刚好将硬币吹起时吹气速度v的表达式______
【答案】分析:(1)流体流速越大,流体产生的压强越小;流体流速越小,流体产生的压强越大.
(3)两端硬币与刻度尺的接触点示数之差是四枚硬币的直径之和,确定刻度尺的最小分度值,读出刻度尺示数,然后求出硬币的直径;
(4)测多算少,可以减小测量误差;
(5)对硬币受力分析,由平衡条件列方程,然后求出空气的速度.
解答:解:(1)对着硬币上方吹气时,使硬币上方的空气流速变大,压强变小;而硬币下面没有气流通过,因此产生一个向上的压力差,硬币获得一个向上的升力,当向上的升力大于硬币的重力时硬币会起飞;
故答案为:小;当向上的升力大于硬币的重力时硬币会起飞.
(3)由图知,刻度尺的分度值是1mm,左端硬币的中心与刻度尺的零刻度线对齐,
最右端的硬币中心所对应的刻度是7.40cm,则硬币的直径D=
=1.85cm,
故答案为:1.85.
(4)先利用天平称出多个硬币的总质量,然后计算出单个硬币的质量,这样做的目的是:测多算少,减小实验误差;
故答案为:测多算少,减小实验误差.
(5)刚好吹起硬币时可看作硬币受到平衡力的作用,即△F=G=mg.
此时硬币上方的压强为:P上=C-
ρv2;
硬币下方的压强为:P下=C(空气流速为0);
那么硬币上下方的压强差为:P下-P上=△P=
ρv2;
∵△F=△p?S
∴
ρv2?S=mg,
则刚好将硬币吹起时吹气速度V=
;
故答案为:V=
.
点评:本题考查了流体压强与流速的关系、长度的测量、减小误差的方法以及二力平衡的应用,有一定的难度,考查了学生的分析能力.
(3)两端硬币与刻度尺的接触点示数之差是四枚硬币的直径之和,确定刻度尺的最小分度值,读出刻度尺示数,然后求出硬币的直径;
(4)测多算少,可以减小测量误差;
(5)对硬币受力分析,由平衡条件列方程,然后求出空气的速度.
解答:解:(1)对着硬币上方吹气时,使硬币上方的空气流速变大,压强变小;而硬币下面没有气流通过,因此产生一个向上的压力差,硬币获得一个向上的升力,当向上的升力大于硬币的重力时硬币会起飞;
故答案为:小;当向上的升力大于硬币的重力时硬币会起飞.
(3)由图知,刻度尺的分度值是1mm,左端硬币的中心与刻度尺的零刻度线对齐,
最右端的硬币中心所对应的刻度是7.40cm,则硬币的直径D=
![](http://thumb.1010pic.com/pic6/res/czwl/web/STSource/20131028160631661545118/SYS201310281606316615451028_DA/0.png)
故答案为:1.85.
(4)先利用天平称出多个硬币的总质量,然后计算出单个硬币的质量,这样做的目的是:测多算少,减小实验误差;
故答案为:测多算少,减小实验误差.
(5)刚好吹起硬币时可看作硬币受到平衡力的作用,即△F=G=mg.
此时硬币上方的压强为:P上=C-
![](http://thumb.1010pic.com/pic6/res/czwl/web/STSource/20131028160631661545118/SYS201310281606316615451028_DA/1.png)
硬币下方的压强为:P下=C(空气流速为0);
那么硬币上下方的压强差为:P下-P上=△P=
![](http://thumb.1010pic.com/pic6/res/czwl/web/STSource/20131028160631661545118/SYS201310281606316615451028_DA/2.png)
∵△F=△p?S
∴
![](http://thumb.1010pic.com/pic6/res/czwl/web/STSource/20131028160631661545118/SYS201310281606316615451028_DA/3.png)
则刚好将硬币吹起时吹气速度V=
![](http://thumb.1010pic.com/pic6/res/czwl/web/STSource/20131028160631661545118/SYS201310281606316615451028_DA/4.png)
故答案为:V=
![](http://thumb.1010pic.com/pic6/res/czwl/web/STSource/20131028160631661545118/SYS201310281606316615451028_DA/5.png)
点评:本题考查了流体压强与流速的关系、长度的测量、减小误差的方法以及二力平衡的应用,有一定的难度,考查了学生的分析能力.
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
练习册系列答案
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小明同学在课外探究弹簧的长度跟拉力的关系时,记录的实验数据如下表
受到的拉力F/N | 0 | 2 | 3 | 5 | 6 |
弹簧的长度L/cm | 8 | 12 | 14 | 18 | 20 |
(2)根据图象可以得出结论:______.
![](http://thumb.1010pic.com/pic5/upload/201311/5286ba2657a07.png)
小明同学在课外探究弹簧的长度跟拉力的关系时,记录的实验数据如下表
(1)根据表中数据,在图中画出弹簧的长度跟拉力的关系图象,根据图象可以读出F=1N,L=______cm,弹簧伸长△L=______cm.
(2)根据图象可以得出结论:______.
![](http://thumb.1010pic.com/pic6/res/czwl/web/STSource/20131028161217349659696/SYS201310281612173496596017_ST/images0.png)
受到的拉力F/N | 2 | 3 | 5 | 6 | |
弹簧的长度L/cm | 8 | 12 | 14 | 18 | 20 |
(2)根据图象可以得出结论:______.
![](http://thumb.1010pic.com/pic6/res/czwl/web/STSource/20131028161217349659696/SYS201310281612173496596017_ST/images0.png)