让液体在管道中流动,液体可以看作是由片液层组成的,各片液层之间存在着摩擦,产生液体内部的阻力,这就是液体的粘滞性.小王用长度相同的细管来研究液体的粘滞性,在温度相同的情况下,通过实验测得1s内通过细管的液体体积如下:
(1)在小王用油做的实验中,若细管的半径是3mm,1s内通过细管的油的体积是40.5mm3,则细管两端的压强差是多少?
(2)由于液体的粘滞性,使得在流体中运动的物体要受到流体阻力,在一般情况下,半径为R的小球以速度v运动时,所受的液体阻力可用公式f=6πηRv表示.一个密度为ρ、半径为R的小球,在密度为ρ、粘滞系数为η的液体中由静止自由下落时的v-t图象如图所示,请推导出速度vr的数学表达式.
| 实验序号 | 液体种类 | 细管半径/mm | 细管两端压强差 | 通过细管的液体体积/mm3 |
| 1 | 水 | 1 | P | 100 |
| 2 | 油 | 1 | P | 2 |
| 3 | 水 | 2 | P | 1600 |
| 4 | 油 | 2 | P | 32 |
| 5 | 水 | 3 | P | 8100 |
| 6 | 水 | 1 | 2P | 200 |
| 7 | 水 | 1 | 3P | 300 |
(2)由于液体的粘滞性,使得在流体中运动的物体要受到流体阻力,在一般情况下,半径为R的小球以速度v运动时,所受的液体阻力可用公式f=6πηRv表示.一个密度为ρ、半径为R的小球,在密度为ρ、粘滞系数为η的液体中由静止自由下落时的v-t图象如图所示,请推导出速度vr的数学表达式.
(1)小王同学为了测量积雪的密度,设计了“根据雪地上的脚印深度进行估测”的方法.他采用的方法是:利用一块平整地面上的积雪,用脚竖直向下踩在雪上,形成一个向下凹的脚印.然后通过测量积雪原来的厚度H,用脚踩后在雪上形成脚印的深度h,就可以估测雪的密度.请通过推导得出雪的密度的计算表达式.
(2)大雪过后,会造成路面积雪和积水,危及交通安全.为了尽快消除路面积水,可以通过撒盐和铺设防滑物以及组织扫雪等措施.下表反映的是盐的浓度与凝固温度之间的关系,利用这一表格,请你估计当桥面上积水的厚度达到2cm,环境温度为-3°C时,撒盐车应在每平方米的冰面上撒多少盐才能去除桥面上的积水?
(3)雪地车在松软的雪地上行驶时,所受阻力主要源于履带或车轮与雪层的挤压.某型号的履带式雪地车的每根履带宽为d,空载时与雪地接触的压强为p.
(a)当雪地车以速度v在雪地上匀速行驶时,在雪层上造成的雪沟深度为h.试估算此时雪地车克服雪层阻力做功的功率P.
(b)假设雪地车挤压雪层形成的雪沟深度与压强成正比.当雪地车所载货物的重力为雪地车空载时自重的1/4,则仍以功率P在雪地上匀速行驶时的速度为多大?
0 99547 99555 99561 99565 99571 99573 99577 99583 99585 99591 99597 99601 99603 99607 99613 99615 99621 99625 99627 99631 99633 99637 99639 99641 99642 99643 99645 99646 99647 99649 99651 99655 99657 99661 99663 99667 99673 99675 99681 99685 99687 99691 99697 99703 99705 99711 99715 99717 99723 99727 99733 99741 235360
(2)大雪过后,会造成路面积雪和积水,危及交通安全.为了尽快消除路面积水,可以通过撒盐和铺设防滑物以及组织扫雪等措施.下表反映的是盐的浓度与凝固温度之间的关系,利用这一表格,请你估计当桥面上积水的厚度达到2cm,环境温度为-3°C时,撒盐车应在每平方米的冰面上撒多少盐才能去除桥面上的积水?
| 盐的浓度(%) | 5 | 10 | 15 | 20 | |
| 凝固温度(°C) | -3 | -7.5 | -12 | -17 |
(a)当雪地车以速度v在雪地上匀速行驶时,在雪层上造成的雪沟深度为h.试估算此时雪地车克服雪层阻力做功的功率P.
(b)假设雪地车挤压雪层形成的雪沟深度与压强成正比.当雪地车所载货物的重力为雪地车空载时自重的1/4,则仍以功率P在雪地上匀速行驶时的速度为多大?