Question

【題目】學(xué)習(xí)了“流體壓強(qiáng)”的知識(shí)后，小明在家里做了如下的實(shí)驗(yàn)：

（1）由圖甲所示的實(shí)驗(yàn)，只打開A閥門，水流入管道，當(dāng)水穩(wěn)定后，a 管液面高度____b管液面高度；再打開B閥門，在水向外流的過程中，a 管液面高度 _____b管液面高度。（兩空均選填“大于”、“等于”或“小于”）．

（2）在圖乙所示的實(shí)驗(yàn)中，電扇轉(zhuǎn)動(dòng)后，托盤測(cè)力計(jì)的示數(shù)__________

（3）在倒置的漏斗里放一個(gè)乒乓球，用手指托住乒乓球（如圖丙）．然后從漏斗口向下用力吹氣，再將手指移開，乒乓球__________（選填“會(huì)”或“不會(huì)”）掉下來．

（4）小明想，能否用壓強(qiáng)計(jì)探究氣體壓強(qiáng)與流速關(guān)系呢？他設(shè)計(jì)了如圖A所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小明用嘴向玻璃管中吹氣，U形管內(nèi)液面高度差如圖B所示，此時(shí)玻璃管內(nèi)D點(diǎn)的氣體壓強(qiáng)為p1，速度為v1；小華再次吹氣后，U形管內(nèi)液面高度差如圖C所示，此時(shí)玻璃管內(nèi)D點(diǎn)的氣體壓強(qiáng)為p2，速度為v2．則p1_____p2，v1_____v2．（選填“＜”、“=”或“＞”）

（5）城市建設(shè)中，為了解決“H”形地下通道中過道的通風(fēng)問題，工人們?cè)O(shè)計(jì)了如下方案．黑色部分為墻面凸出部分，“M”為安裝在過道頂?shù)碾婏L(fēng)扇，其中既有效又節(jié)能（__________）

Answer 1

【答案】等于 大于 減小 不會(huì) C

【解析】

(1)由圖所知只打開A閥門，左邊容器和a、b兩管構(gòu)成連通器，根據(jù)連通器的原理可知此時(shí)a 管液面高度等于b管液面高度；再打開B閥門，在水向外流的過程中，圖中，左管比較粗，右管較細(xì)。在流量一定時(shí)，管子越細(xì)，水的流速就越大。根據(jù)流體中流速大的地方壓強(qiáng)小可知a 管液面高度大于b管液面高度。

(2)電扇轉(zhuǎn)動(dòng)后，氣流會(huì)流經(jīng)飛機(jī)機(jī)翼模型，機(jī)翼模型上方凸空氣通過的路程長，流速大，向下的壓強(qiáng)��；機(jī)翼模型下方凹空氣通過的路程短，流速小，向上的壓強(qiáng)大，從而形成了一個(gè)向上的壓強(qiáng)差，是托盤測(cè)力計(jì)的示數(shù)減小。

(3)從漏斗口向下用力吹氣，乒乓球上方空氣流速大壓強(qiáng)小，乒乓球下方空氣流速小壓強(qiáng)大，乒乓球受到向上的壓強(qiáng)大于向下的壓強(qiáng)，乒乓球不會(huì)掉下來。

(4)向玻璃管中吹氣時(shí),由流速大的位置壓強(qiáng)小可知,U形管左管內(nèi)氣壓小于外界大氣壓,則兩側(cè)氣體壓強(qiáng)差=水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),即p大氣p左=p水；

圖B中,U形管的液面高度差大,水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)大,說明左管內(nèi)氣壓小,即此時(shí)D處的氣體壓強(qiáng)p1小,空氣流速v1大；

圖C中,U形管的液面高度差小,水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)小,說明左管內(nèi)氣壓大,即此時(shí)D處的氣體壓強(qiáng)p2大,空氣流速v2小；所以,p1<p2,v1>v2.

(5)要想讓風(fēng)經(jīng)過過道，過道左右兩端的氣壓應(yīng)該不同，所以過道左右兩端的通風(fēng)道中的空氣流動(dòng)速度不同。

如A圖，過道左右兩端的通風(fēng)道相同，所以過道左右兩端的通風(fēng)道中的空氣流動(dòng)速度相同，不合理。

如圖B，過道左右兩端的通風(fēng)道相同，所以過道左右兩端的通風(fēng)道中的空氣流動(dòng)速度相同，不合理。

如圖C，過道右端的通風(fēng)道有凸起，所以相同時(shí)間風(fēng)經(jīng)過過道右端的通風(fēng)道時(shí)的路程長，則風(fēng)速較快，所以過道右端的氣壓小于左端的氣壓，所以空氣會(huì)從過道的左端流向右端，過道中有風(fēng)通過。此方案不需要消耗其他能量，既有效又節(jié)能。此方案合理。

如圖D，過道中有電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)工作時(shí)過道中空氣流動(dòng)速度加快，氣壓減小，空氣會(huì)從過道口流進(jìn)來而通風(fēng)，但需要消耗電能，故此方案雖有效但不節(jié)能，不合理。