1. 小明在河边游玩时,发现河中心与河岸边的水流速度不同,小明想:河水的流速与到岸的距离有什么关系呢?回到学校,小明进行了如下研究。

(1) 小明设计了如图甲所示的“水速”测量仪。测量时将两端开口的L形玻璃管的水平部分置于水流中,竖直部分露出水面,当水流以速度v正对L形玻璃管的水平部分开口端匀速流动时,管内外液面的高度差为h;

①小明认为h越大表明水流速度越大,小明判断的理论依据是:

②下列测量器材的设计思想与小明设计的“水速”测量仪不同的是

A.温度计            B.托盘天平            C.压强计          D.弹簧测力计

(2) 小明先在实验室模拟测量,多次改变水流速度,分别测出水流速度v与对应水柱高度差h的值,将数据记录在表1中;

表1:

v/m·s-1

0

0.4

0.8

1.2

1.6

2.0

2.4

h/mm

0

16.0

64.0

144.0

256.0

400.0

576.0

某次测量h时如图乙所示。则h=mm,对应的水流速度v=m/s;

(3) 小明再到某河流中实验,在离岸不同距离处测量(不越过河的中心线,如图丙),测出测量点到河岸的距离x和L形管中水柱高度差h的值,记录在表2中。

表2:

x/m

0

1

2

3

4

5

6

h/mm

0

2.0

8.0

18.0

32.0

50.0

72.0

分析表1和表2数据,写出水流速度v与距离x的数学表达式为:v=

(4) 如图丁所示,系在该河岸边一艘小船拴绳脱落,则小船在河中漂流的的大致轨迹应为图中的。(选填“a”、“b”或“c”)

【考点】
流体压强与流速关系的探究实验;
【答案】

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3. 阅读短文,回答问题

日常生活中存在这样的现象:飞机、轮船、汽车等交通工具运行时,受到空气阻力;人在水中游泳、船在水中行驶时,受到水的阻力;百米赛跑时,奔跑得越快,我们感到风的阻力越大。这是什么原因呢?

查阅相关资料得知:物体在流体中运动时,会受到阻力作用,该阻力叫做流体阻力。流体阻力大小跟相对运动速度大小有关,速度越大,阻力越大;跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大;跟物体的形状有关,头圆尾尖(这种形状通常叫做流线型)的物体受到的阻力较小。物体从高空由静止下落,速度会越来越大,所受阻力也越来越大,下落一段距离后,当阻力大到与重力相等时,将以某一速度作匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。某研究小组做了“空气对球形物体阻力大小与球的半径和速度的关系”的实验,测量数据见下表。(g取10N/kg)

小球编号

小球质量m(g)

小球半径r(×10-3m)

小球的收尾速度ν(m/s)

a

2

5

16

b

5

5

40

c

45

15

40

(1) 下列实验中,可以验证“流体阻力大小与横截面积有关”的是______。 A. 比较纸锥下落的快慢 B. 研究气泡的运动规律 C. 探究浮力大小与哪些因素有关 D. 探究阻力对物体运动的影响
(2) 小球a受到空气阻力最大时的速度为m/s,此时空气阻力为N,依据原理。
(3) 半径相同的小球,质量(大/小)的收尾速度大。
(4) 对于小球c,当速度为20m/s时,空气阻力(大于/等于/小于)重力。
(5) 轿车的外形常做成,目的是。在座位的靠背上安装“头枕”可防轿车被(前面/后面)的车撞击时对乘者的伤害。
实验探究题 困难