第63页

信息发布者:
相撞
大于
小于
B
B



B

3
受到
3
$6×10^{3}$
$5×10^{3}$
20
【分析】
首先回忆流体压强与流速的核心规律:流体流速越大的位置,压强越小。对于图(a),思考两艘船近距离并排航行时,两船内侧的水流通道比外侧窄,相同时间内水通过的量相同,所以内侧流速更快,再根据规律判断压强差异,进而分析船的运动情况;对于图(b),观察A、B、C三处玻璃管的粗细,横截面积越小,水流速度越大,再结合压强规律判断压强最小的位置。
【解析】
根据流体压强与流速的关系:流体流速越大的位置,压强越小。
1. 针对图(a):
两艘船在海里近距离并排航行时,两船内侧的水流空间较窄,水的流速大于两船外侧水的流速;根据流体压强与流速的关系,流速大的位置压强小,所以两船内侧水的压强小于外侧水的压强,在压强差的作用下,两船会向中间靠拢,可能会相撞。
2. 针对图(b):
在A、B、C三处中,B处玻璃管的横截面积最小,相同时间内流过的水量相同,因此B处水的流速较大;根据流体压强与流速的关系,流速大的位置压强小,所以B处压强较小。
【答案】
相撞;大于;小于;B;B
【知识点】
流体压强与流速的关系
【点评】
本题结合生活与实验实例考查流体压强与流速的关系,注重物理知识在实际场景中的应用,帮助学生理解流速与压强的对应关系,加深对该规律的掌握。
【难度系数】
0.6
【分析】
首先回忆流体压强与流速的关系:流体的流速越大,压强越小。当用吸管B对着A的管口吹气时,A管口处空气流速变大,压强变小,而瓶内水面上方空气流速小、压强大,在瓶内较大压强的作用下,水从A管口喷出。接着分析各个现象:①平行于岸边航行的船不能靠岸太近,是因为船与岸之间水流速大、压强小,外侧压强大会将船压向岸边,可用该原理解释;②用吸管吸饮料是利用大气压将饮料压入嘴中,和流体流速与压强的关系无关;③狂风掀翻屋顶是因为屋顶上方空气流速大、压强小,下方压强大,压强差将屋顶掀翻,可用该原理解释。因此不能用此原理解释的是②。
【解析】
用吸管B对着A的管口吹气时,A管口处空气流速大,压强小,瓶内水面上方空气流速小、压强大,在瓶内压强的作用下,水从A管口喷出,这体现了流体的流速越大,压强越小。
对各选项分析:
① 平行于岸边航行的船不能靠岸太近,是因为船与岸之间水流速大、压强小,外侧水流速小、压强大,船会被压向岸边,可用此原理解释;
② 用吸管把饮料吸进嘴里,是利用大气压的作用,不能用流体压强与流速的关系解释;
③ 狂风会把一些不牢固的建筑物的屋顶掀翻,是因为屋顶上方空气流速大、压强小,下方空气流速小、压强大,屋顶在压强差作用下被掀翻,可用此原理解释。
【答案】
大;小;②
【知识点】
流体压强与流速的关系
【点评】
本题考查流体压强与流速关系的理解及应用,需注意区分流体压强与大气压的不同应用场景,避免混淆。
【难度系数】
0.6
【分析】
要解决这个问题,核心是让抽气管道实现自动抽气,这需要在管道上下形成压强差:管道上方空气流速快、压强小,管道内空气流速慢、压强大,空气会从压强大的区域流向压强小的区域,完成抽气。
接下来思考如何实现这个压强差,根据流体压强与流速的关系,空气流过不同形状的遮雨盖时,上凸下平的形状会让上方空气的流动路程更长,相同时间内上方空气流速更快,压强更小,所以要寻找这种形状的遮雨盖。
【解析】
根据流体压强与流速的关系:在流体中,流速越大的位置,压强越小。
要提高抽气效果,需使抽气管道上方空气流速大于管道内空气流速,形成向上的压强差,将管道内空气抽出。
对各选项分析:
A选项:遮雨盖上下平整,空气流过时上下流速相近,压强差小,抽气效果差;
B选项:遮雨盖上凸下平,横风经过时,上方空气流动路程长,流速更快,压强更小,管道内压强大,能将空气抽出,抽气效果好;
C选项:遮雨盖下凸上平,会使上方空气流速慢、压强大,管道内压强小,无法抽气,还会让空气流入管道,不符合要求;
D选项:遮雨盖上下为直角结构,空气流过时上下流速差异小,压强差小,抽气效果差。
因此应选B选项。
【答案】
B
【知识点】
流体压强与流速的关系
【点评】
本题考查流体压强与流速关系的实际应用,需结合生活场景理解物理原理,提升知识应用能力。
【难度系数】
0.6
1
【分析】
首先明确鸡蛋悬浮在盐水中,根据浮力的特点,浮力的方向始终是竖直向上的,不受容器放置状态的影响;然后确定浮力的作用点在鸡蛋的重心位置,接下来按照力的示意图的绘制要求,从重心位置竖直向上画出带箭头的线段,并标注浮力符号即可。
【解析】
鸡蛋悬浮在盐水中,浮力的方向始终竖直向上,与容器的倾斜状态无关,作用点选在鸡蛋的重心处。从鸡蛋的重心竖直向上画一条带箭头的线段,在线段旁边标注“$F_{浮}$”,即为鸡蛋所受浮力的示意图。
【答案】
图略(提示:过鸡蛋重心竖直向上画带箭头的线段,标注$“F_{浮}”$)
【知识点】
浮力的方向
【点评】
本题考查浮力示意图的绘制,核心是要牢记浮力的方向始终为竖直向上,不会随容器的放置方式改变而变化。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先,题目给出了石块的重力和浸没在液体中时弹簧测力计的示数,我们可以利用称重法测浮力的公式来计算浮力,即浮力等于物体重力减去弹簧测力计的示数。接着,判断下沉时是否受浮力,因为弹簧测力计的示数小于石块重力,说明石块受到了向上的浮力作用。最后,根据阿基米德原理,浸在液体中的物体受到的浮力等于排开液体的重力,由此可得出排开液体的重力大小。
【解析】
1. 根据称重法测浮力的公式:$F_{浮}=G-F_{示}$,已知石块重力$G=5N$,弹簧测力计示数$F_{示}=2N$,则石块受到的浮力$F_{浮}=5N - 2N=3N$。
2. 石块在液体中下沉时,弹簧测力计的示数小于石块的重力,说明石块受到了向上的浮力作用,因此填“受到”。
3. 根据阿基米德原理,浸在液体中的物体受到的浮力等于排开液体的重力,即$F_{浮}=G_{排}$,所以石块排开的液体重$G_{排}=F_{浮}=3N$。
【答案】
3;受到;3
【知识点】
称重法测浮力;阿基米德原理
【点评】
本题考查称重法测浮力和阿基米德原理的应用,属于基础题,理解相关原理即可轻松解答。
【难度系数】
0.8
【分析】
第一问:已知轮船满载时排开水的质量(满载排水量),根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$的变形公式$V=\frac{m}{\rho}$,结合水的密度常量,将质量单位换算统一后代入即可求出排开水的体积。
第二问:轮船满载时处于漂浮状态,根据物体漂浮条件,浮力等于总重力(船自身重力与货物重力之和);同时根据阿基米德原理,浮力等于排开水的重力。先计算出排开水的重力,再减去船自身重力得到货物重力,最后利用$G=mg$将货物重力换算为质量。
【解析】
1. 计算满载时排开水的体积:
已知满载排水量$m_{\mathrm{排}}=6×10^{3}\ \mathrm{t}=6×10^{6}\ \mathrm{kg}$,水的密度$\rho_{\mathrm{水}}=1×10^{3}\ \mathrm{kg/m^{3}}$,
由密度公式$\rho=\frac{m}{V}$变形得:
$V_{\mathrm{排}}=\frac{m_{\mathrm{排}}}{\rho_{\mathrm{水}}}=\frac{6×10^{6}\ \mathrm{kg}}{1×10^{3}\ \mathrm{kg/m^{3}}}=6×10^{3}\ \mathrm{m^{3}}$。
2. 计算最多装载货物的质量:
排开水的重力(即浮力)$G_{\mathrm{排}}=m_{\mathrm{排}}g=6×10^{6}\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=6×10^{7}\ \mathrm{N}$,
因为轮船漂浮,所以$F_{\mathrm{浮}}=G_{\mathrm{总}}=G_{\mathrm{船}}+G_{\mathrm{货}}$,
则货物的重力$G_{\mathrm{货}}=F_{\mathrm{浮}}-G_{\mathrm{船}}=6×10^{7}\ \mathrm{N}-1×10^{7}\ \mathrm{N}=5×10^{7}\ \mathrm{N}$,
由$G=mg$得货物的质量:
$m_{\mathrm{货}}=\frac{G_{\mathrm{货}}}{g}=\frac{5×10^{7}\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=5×10^{6}\ \mathrm{kg}=5×10^{3}\ \mathrm{t}$。
【答案】
$6×10^{3}$;$5×10^{3}$
【知识点】
密度公式应用;阿基米德原理;漂浮条件
【点评】
本题是密度与浮力的综合应用题,核心是理解“满载排水量”的物理意义,熟练运用密度公式、阿基米德原理及物体漂浮条件解决问题,解题时需注意单位换算的准确性。
【难度系数】
0.7
【分析】
首先要明确浮力产生的本质原因:浮力是液体对物体向上的压力与向下的压力的差值。解题时,只需找到题目给出的向上、向下的压力数值,通过计算二者的差值即可得到浮力的大小。
【解析】
根据浮力产生的原因,浮力的大小等于物体受到液体向上和向下的压力差,计算公式为:
$F_{浮}=F_{向上}-F_{向下}$
将题目中$F_{向上}=30N$,$F_{向下}=10N$代入公式可得:
$F_{浮}=30N - 10N = 20N$
【答案】
20
【知识点】
浮力产生的原因
【点评】
本题考查浮力产生原因的应用,属于基础题型,掌握压力差法计算浮力的方法即可解答。
【难度系数】
0.8