题目内容
【题目】中国科技馆有一个实验装置如图所示,它的核心部分是两个塑料球,两球之间有一定的距离,当吹风口向两球之间的空隙吹气时,两个塑料球就会向中间靠近,出现“球吸”现象。在下列各项所示的实例中,可以用“球吸”现象的原理解释的是_____。
A. “弧圈球”在急速旋转中快速下沉。
B.被投掷出去的铅球在重力作用下落地
C. “香蕉球”可以绕过守门员进入球门
D.桌球可以经过多次碰撞后落入球袋
【答案】AC
【解析】
气流从两只球中间的缝隙通过时,由于中间空气流速快、压强小,两侧空气流速慢、压强大,所以会发现两只小球向中间靠拢,即“球吸”现象的原理是流体压强与流速的关系。
A.乒乓球的急速旋转,带动了空气的旋转,球的上方空气的旋转方向与空气相对于乒乓球的运动方向相反,两者抵消,空气流速慢;而下方空气的旋转方向与空气相对于乒乓球的运动方向相同,两者迭加,空气流速快。故球的上方空气流速慢,压强大,下方流速大,压强小而下沉,可以用“球吸”现象的原理解释。故A符合题意;
B.被投掷出去的铅球在重力的作用下落地,是由于受到重力的作用,而重力的方向是竖直向下的。不能用“球吸”现象的原理解释。故B不合题意;
C.在旋转方向与球前进方向相同的一侧,空气相对于球的流速比另一侧较小,在球旋转方向与球前进方向相同的一侧的流体压强大;而球另一侧流速大,压强小,故球的两侧流速不同,两边的压强差不同,由此产生的压力差导致球沿弧线飞行,故能使足球绕过守门员进入球门。这就是足球上的“橡胶球”,能用“球吸”现象的原理解释,故C符合题意;
D.桌球可以经过多次碰撞后落入球袋,是因为桌球因碰撞而受到力的作用后,其运动状态发生了改变,不能用“球吸”现象的原理解释。故D不合题意。
【题目】如图甲所示,小明在“研究气泡的运动规律”的实验中,发现气泡运动得较快,测量时间的误差较大。如何使气泡运动得慢一些?气泡的运动快慢到底与哪些因素有关呢?小明做出了如下猜想:
猜想一:跟气泡的大小有关;
猜想二:跟玻璃管与水平面的坡角有关于是小明课后找了几位同学一起探究“气泡运动的快慢与气泡的大小、坡角有什么关系”。得到的数据如下(玻璃管内径8mm,气泡通过路程为80cm,玻璃管内液体为水):
表一 | ||||
气泡大小1cm | 坡角 | 时间/s | 速度/cm·s-1 | |
实验序号 | 1 | 15° | 14.80 | 5.41 |
2 | 30° | 13.10 | 6.11 | |
3 | 45° | 14.70 | 5.44 | |
4 | 60° | 17.70 | 4.52 | |
5 | 90° | 32.40 | 2.47 | |
表二 | ||||
气泡大小2cm | 坡角 | 时间/s | 速度/cm·s-1 | |
实验序号 | 6 | 15° | 22.47 | 3.56 |
7 | 30° | 14.84 | 5.39 | |
8 | 45° | 12.16 | 6.58 | |
9 | 60° | 13.77 | 5.81 | |
10 | 90° | 19.95 | 4.01 | |
表三 | ||||
气泡大小4cm | 坡角 | 时间/s | 速度/cm·s-1 | |
实验序号 | 11 | 15° | 18.20 | 4.40 |
12 | 30° | 13.40 | 5.97 | |
13 | 45° | 12.50 | 6.40 | |
14 | 60° | 13.50 | 5.93 | |
15 | 90° | 19.10 | 4.19 |
(1)实验中,小明将标有刻度的玻璃管一端放在水平桌面上,另一端抬高,如图甲所示。为了完成实验,他还需要的器材有量角器、秒表、滴管、棉线和________;
(2)计时的起点“0”刻度线没有设定在玻璃管的底端,原因是_______;
(3)分析表一(或表二、表三)的数据,可以发现气泡运动的快慢随坡角的变化关系是:_________;
(4)分析表中第________(填表中实验序号)次实验数据可知,气泡运动的快慢与气泡的大小有关。在分析过程中,小明他们运用的科学方法是________(类比法/转换法/控制变量法);
(5)要使气泡运动得慢一些,小明他们选择的气泡大小为2cm,坡角大小应为_________(5°/45°/90°);请你猜想气泡运动的快慢还可能与_______有关。