一.流体的要求与流速的关系
在气体和液体中,流速越大的位置压强越小。
机翼的升力,飞机能够升上天空,奥秘在飞机的机翼上,飞机机翼的形状上下不对称,当一股气流沿着机翼流过时,在相等的时间内,机翼上方流过的路程长,速度大,它对机翼的压强较小(方向向下);而机翼的下方气流通过的路程较短,则流速小,它对机翼的压强较大(方向向上),由此机翼上下表面产生了压强差,这就形成了方向向上的升力。
历年中考真题
例1.将一个普通的乒乓球轻轻放入漏斗中,用电吹风从管口向上吹,那么以下分析正确的是()
A.球被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强大
B.球被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强小
C.球不会被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强大
D.球被不会向上吹起,因为其下方气体流速大,压强小
分析:用电吹风从管口向上吹时,乒乓球下方的空气流速大,这里的压强小,而上方的空气流速小,压强大,乒乓球上方受到向下的压力大于下方受到向上的压力,所以,球不会被吹起。
答案:D
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二.浮力
浮力:浮在液体(或气体)里的物体受到液体(或气体)竖直向上托的力,一切浸入液体中的物体,都受到液体对它竖直向上的浮力。
浮力产生的原因:浸没在液体中的物体受到向上和向下的压力差就是浮力,即F符=F向上-F向下。
阿基米德原理:浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它排开的液体所受的重力,用公式表示为
F符=G排=ρ液gV排,式中ρ液表示液体的密度,V排表示排开液体的体积,g=9.8N/k
由公式可以看出浮力的大小只与液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素有关,而跟物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度、在液体中是否运动、液体的多少等因素无关。
物体的沉浮
根据物体在液体中的受力情况进行分析和比较,浸没在液体中的物体,一般受到两个力的作用,一个是液体对物体向上的浮力,另一个是物体受到的向下的重力。
当F浮>G时,物体上浮;上浮的最终结果是物体漂浮在水面上,此时F浮=G;
当F浮=G时,物体悬浮在液体中;
当F浮<G时,物体下沉,下沉的最终结果是物体静止在液体的底部,此时F浮+F支=G
对于密度均匀的实心物体,也可以比较其密度来判断其沉浮情况:
当ρ液>ρ物时,物体上浮;
当ρ液=ρ物时,物体悬浮;
当ρ液<ρ物时,物体下沉。
历年中考真题
例2.关于物体受到的浮力,下列说法中正确的是()
A.漂在水面上的物体比沉在水底的物体受到的浮力大
B.物体排开水的体积越大,受到的浮力越大
C.物体没入水中越深,受到的浮力越大
D.物体的密度越大,受到的浮力越小
分析:物体受到的浮力大小只与物体排开液体的体积和液体的密度有关,而与液体的沉浮、浸入液体的深度、物体的密度无关。
答案:B.
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三.浮力的应用
轮船:轮船浮在水面上,受到的浮力等于船重加上货重,也等于轮船的排水量,即F浮=G排=G船+G货,轮船利用“空心”的办法增大可以利用的浮力。
潜水艇:采用往水舱里注水或向外排水的方法,是通过改变自身重力实现沉浮的,潜水艇由于是用钢铁制成的外壳,完全浸没在水中之后,其排开水的体积不变,所以其受到的浮力不变,它是靠充放水来改变自身的重力的,从而改变G和F浮之间的关系,当G<F浮时,它上浮;当G=F浮时,它悬浮;当G>F浮时,它下潜。
气球和飞艇:气囊内充有密度比空气小的体积,通过改变气囊中气体的体积来改变所受浮力的大小,从而实现升降。
历年中考真题
例3.考察船满载时,发现在北大西洋排开海水的体积比在印度洋的小,下列说法正确的是()
A.北大西洋比印度洋海水密度大,船在北大西洋受的浮力大
B.北大西洋比印度洋海水密度小,船在北大西洋受的浮力小
C.北大西洋与印度洋海水的密度相同,船在北大西洋和印度洋受的浮力不相同
D.北大西洋与印度洋海水的密度不相同,船在北大西洋和印度洋受的浮力相同
分析:轮船是一种始终工作在水面上的交通工具,所以工具阿基米德原理,它所受到的浮力等于它所排开水的重力,,由于轮船的重力不变,所以受到的浮力也不变。
答案:D.
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