Question

【題目】如圖甲所示，在水平桌面上放置一個(gè)硬幣并沿箭頭所示方向吹氣，發(fā)現(xiàn)有幾次“硬幣起飛”了.

（1）小明思考產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因：通過硬幣上部空氣流速大，壓強(qiáng)________；由于硬幣下面沒有氣流通過，從而產(chǎn)生壓力差，給硬幣一個(gè)向上的動(dòng)力．“硬幣起飛”的條件是什么呢？________

（2）查尋規(guī)律：在地面附近同一高度或高度差不顯著的情況下，空氣流速v與壓強(qiáng)p的關(guān)系可表示為1/2ρv2+p=C 式中C是常量，ρ表示空氣密度．本研究需要知道硬幣的質(zhì)量m（或重力G）和硬幣上（或下）表面面積S．

①小明同學(xué)用如圖乙所示的方法測(cè)定硬幣上（或下）表面面積．測(cè)得硬幣的直徑D=________cm．

②先利用天平稱出多個(gè)硬幣的總質(zhì)量，然后計(jì)算出單個(gè)硬幣的質(zhì)量．（1）（2）兩次實(shí)驗(yàn)中用了同一種方法測(cè)物理量，這樣做的目的是________．

③請(qǐng)導(dǎo)出剛好將硬幣吹起時(shí)吹氣速度v的表達(dá)式________（用ρ、S、m表示）．

Answer 1

【答案】小 當(dāng)向上的升力大于硬幣的重力時(shí)硬幣會(huì)起飛 1.85 測(cè)多算少，減小實(shí)驗(yàn)誤差 V=

【解析】

對(duì)著硬幣上方吹氣時(shí)，使硬幣上方的空氣流速變大，壓強(qiáng)變小；而硬幣下面沒有氣流通過，因此產(chǎn)生一個(gè)向上的壓力差，硬幣獲得一個(gè)向上的升力，當(dāng)向上的升力大于硬幣的重力時(shí)硬幣會(huì)起飛；

(2)由圖知，刻度尺的分度值是1mm，左端硬幣的中心與刻度尺的零刻度線對(duì)齊，

最右端的硬幣中心所對(duì)應(yīng)的刻度是7.40cm,則硬幣的直徑D==1.85cm；

(3)先利用天平稱出多個(gè)硬幣的總質(zhì)量，然后計(jì)算出單個(gè)硬幣的質(zhì)量，這樣做的目的是：測(cè)多算少，減小實(shí)驗(yàn)誤差；

(4)剛好吹起硬幣時(shí)可看作硬幣受到平衡力的作用，即△F=G=mg.

此時(shí)硬幣上方的壓強(qiáng)為：P上=Cρv2；

硬幣下方的壓強(qiáng)為：P下=C(空氣流速為0)；

那么硬幣上下方的壓強(qiáng)差為：P下P上=△P=ρv2；

因?yàn)?/span>△F=△pS

所以ρv2S=mg，

則剛好將硬幣吹起時(shí)吹氣速度V=；