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来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/28 12:57:36
26.新建的广场喷泉引起了同学们的好奇:喷水时,“泉水”中央有一颗硕大的石球不停地翻滚。这是怎么回事?同学们有种种猜测。小玲联想所学知识,意识到这个问题可能跟“流体压强与流速的关系”等方面的知识有关,她与同学们反复讨论,设计了一个模拟实验并获得了成功,如图15(a)为实验情景。
实验器材:圆珠笔杆、乒乓球、软管、自来水等。
实验步骤:
1.取圆珠笔杆作为喷管,通过软管接于自来水龙头上;打开龙头,自来水从笔杆尖端竖直向上喷出水束。
2.将乒乓球放到水束上方,观察乒乓球的情况。
观察结果:多次实验表明,乒乓球能稳定在水束上方旋转。
分析讨论:
(1)球能稳定在水束上方某一位置,是因为它在竖直方向受到 作用的缘故;球在水束上方旋转,是由于水对球左右两侧向上的推力不相等所造成的,从图15(b)中球的旋转情况看,此时水束对球左侧向上的推力 右侧(选填“大于”或“小于”);根据你的思考,在多次实验中,每次乒乓球旋转的方向 (选填“一定相同”、“一定不同”或“不一定相同”)。
(2)如图15(b),水束略偏左,球为什么没有向右远离而下落呢?这是因为,左侧水的流速 右侧水的流速,导致球左侧水流的压强 右侧水流的压强(选填“大于”、“等于”或“小于”)使得球在水平方向能维持平衡。
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第一题图

分析:这是一个有关液体流速与压强的实验探究题,这一个题目所涉及到的物理学的一些研究方法和一些探究的过程的考查,比如猜想与假设,设计实验,收集证据,以及对实验现象的分析与得出结论等要素的考查。而本题的立意在于考查分析与讨论,即实验的结论的得出。从我们学过的知识我们知道,球能稳定在某一位置即静止在某一位置,是因为受到平衡力的作用,力是改变物体运动状态的原因,由于球现在转动可见它所受到的力一定是非平衡力,在图示的转动情况下,我们可以得出的结论是:左侧的力大于右侧的力,如果多做几次实验我们可以看出,球转动的方向应该是不同的。在(b)图中我们可以看到图中的球两侧的水流速不同才使球两侧的压强不同。左侧水的流速大于右侧的水的流速,才会使左侧水的压强小于右侧水的压强,从而使球在水平方向上能够维持平衡。
答案:(1)平衡力 大于 不一定相同 (2)大于 小于

1
小于、不一定相同

2
大于、小于。

参考“伯努利方程”:p+ρgz+(1/2)*ρv^2=C(流速大处压强小)http://baike.baidu.com/view/94269.htm