简答题
1.浮力问题(新增)
例1:煮汤圆时,汤圆放进锅里,开始时沉在锅底,煮着煮着,就漂起来了。请解释这个现象。用浮力解释。(煮饺子的道理)
答:汤圆放入锅内水中,因受到的重力大于浮力,所以下沉;煮熟的汤圆因其内部受热膨胀,体积变大,所受浮力变大,当受到的浮力大于重力,汤圆上浮.
例2:将用钢铁制成的金属块投入水中会下沉,而用钢铁制成的轮船却能漂浮在水面上,为什么?
答:由于钢铁的密度大于水的密度。在水中,用钢铁材料制成的金属块排开水的重力小于金属块的重力,所以用钢铁制成的金属块在水中会下沉;用钢铁制成的轮船是空心的,与同质量的金属块相比,在水面上轮船能够排开水的重力等于轮船所受的重力;所以轮船能够漂浮
在水面上。
例3:海滨浴场的水下布满鹅卵石,游泳者从深水区走向浅水区时感到脚痛,是为什么?
答:人在水中由深水走向浅水时,由于人排开水的体积减小,根据阿基米德原理可知人所受浮力减小;人在水中受到重力G、浮力F浮及支持力F三个力,且在竖直方向上处于平衡状态,所以F=G-F浮;
因浮力减小、重力不变,故支持力增大,所以人的脚将越来越疼.
例4:小柯是个善于观察的学生,她注意到一个有趣的现象:在无风的、寒冷的冬天,用吸管沿水平方向吹出的肥皂泡是先上升,一段时间后才开始下降(如图).而这种现象在火热的夏天不明显.请结合所学知识,解释冬天吹肥皂泡时出现这种现象的原因.(不计空气阻力)
答:在无风的、寒冷的冬天,肥皂泡被吹出后,由于肥皂泡内气体密度小,所受浮力大于肥皂泡的重力而上升;随后肥皂泡内气体的温度降低,体积变小,受到的浮力减小,浮力小于肥皂泡的重力而下降.
在火热的夏天,肥皂泡被吹出后,由于空气的气温高,密度也小,与肥皂泡内气体密度相比,大的不多,故肥皂泡受到浮力大于肥皂泡的重力不明显.故肥皂泡是先上升再下降的种现象不明显.
例5:有人说:“跳水运动员在跳水过程中,受到水的浮力是逐渐增大的.”你认为对吗?请说明理由.
答:不对;当跳水运动员刚接触水面到全浸入水中的过程中,由于V排变大,水的密度不变,根据F浮=ρ水V排g可知运动员受浮力变大;
当在没有接触水面之前不受浮力,浸没在水中之后由于V排不变,受到水的浮力不变.例6:小东夏天喝白开水时总喜欢放几块冰块在其中,如图,小东看到冰块总是漂浮在水面上,他由此想到一个问题,当冰全部熔化成水后,杯子里的水面高度会怎么变化?请你利用阿基米德原理等相关知识帮小东解答这个问题.
答:由于冰漂浮在水面上,二力平衡,F浮=G冰。
当冰熔化成水时,质量不变,所以F浮=G水,化简得V排=V化水;水面高度不变。所以冰熔化前后水面不升也不降.
2.惯性现象的解释:
例1:锤子的锤头变松了,人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧紧套在锤柄上。请用相关物理知识解释这种做法。
答:锤头与锤柄原来都向下运动,当锤柄撞在硬物上受到阻力作用时,阻力改变了它的运动状态,锤柄就停止了运动,而锤头由于惯性仍保持原来运动状态,继续向下运动,所以锤头就紧套在锤柄上了。
例2:化纤材料做的衣服很容易粘上灰尘,但是我们可以用手将灰尘拍掉,手一拍灰尘就不见了,请你试用惯性的知识来解释一下这个现象.
答:衣服和灰尘原来处于静止状态,当用手拍打衣服时,衣服由静止变为运动,而灰尘由于惯性仍然保持静止,衣服和灰尘分开,灰尘因重力作用而落下。
例3:小丽上学路上,看到一位阿姨正准备用电瓶车拉着手推车往市场运输水果,如图所示,
请你从惯性的角度帮阿姨分析一下,这种运输方式当遇到突发情况紧急刹车时,会造成怎样的危害?
答:原来电瓶车拉着手推车一起向前运动,当遇到突发情况紧急刹车时,电瓶车受到阻力的作用而停止运动,而手推车由于惯性会继续向前运动,与电瓶车发生碰撞。例4:小刚同学放学回家的路上,脚被路边的石块绊了一下,向前跌倒,请你用惯性的知识解释这一现象。
答:原来小刚是向前运动的,现在脚被石块绊了一下,脚停止了运动,而上身由于惯性仍然要保持原来的向前运动状态,所以身体向前跌倒。
例5:人走在路上,如果脚被石块绊倒,通常是身体前倾摔倒,但如果是脚踩到西瓜皮上,则通常是后仰摔倒.请你用惯性的知识解释一下后者的道理.
答:人在路上行走,当脚踩到西瓜皮上时,脚和下半身突然向前加速运动,而人的上半身由于具有惯性会保持原来的运动速度,所以人就会后仰摔倒.
例6:道路交通安全法规定:严禁车辆超载。请你用所学的物理知识解释其中的道理。答:(1)车辆超载时会严重破坏公路基础设施,由于超载车辆的质量过大,对路面的压力过大,致使路面压坏,桥梁断裂。(2)车辆超载时行车中危险性会增大,车辆超载时质量增大,惯性增大,容易发生交通事故;在速度一定时,质量越大、动能就越大,车辆超载时一旦发生交通事故,破坏力就会越大。
3.固体压强简答题
标准流程:①压力变化→②受力面积变化→③公式p=F S →④压强变化→⑤回应题目
例1:双脚陷入泥沼里,为什么拔起一只脚时,另一只脚会陷得更深?
汽车头枕
答:当拔起一只脚时,脚与地的接触面积变小了,根据p=F/s ,当压力一定时,受力面积变小压强变大,拔起一只脚时,另一只脚的压强增大,所以另一只脚会陷得更深。
例2:假如啄木鸟细长而坚硬的尖喙变钝了,它还能成为“森林医生”吗,为什么?
答:不能成“森林医生”。这是因为尖喙变钝了,增大了其与树的接触面积,根据p=F/s,当压力一定时,受力面积变大压强变小,尖喙变钝对树的压强变小,这样啄木鸟的喙无法啄开树皮,所以不能成“森林医生”。
例3:锯,剪刀,斧头,用过一段时间就要磨一磨,为什么?
答:锯,剪刀,斧头,用过一段时间就要磨一磨是为了使它们的齿或刀锋利而减小受力面积,根据p=F/s,当压力一定时,减小受力面积增大压强,使用时用同样的力可增大对物体的压强,所以用过一段时间就要磨一磨。
例4:直接坐在木椅上感觉很硬,很不舒服。你可以采用什么办法使自己坐得舒服些?请从物理学角度说明理由。
答:在木椅上放座垫,可以增大受力面积大,根据p=F/s,当压力一定时,增大受力面积减小压强,座垫对人的压强小,所以坐得更舒服些。
例5:汽车的安全措施之一是行车要系安全带。当快速行驶的汽车突然发生撞车事故时,系安全带可以避免车内的人由于惯性受到伤害。你知道吗?汽车还设置了头枕,头枕处于座椅靠背上方乘客的头部位置,是一个固定且表面较软的枕头,这也是一项安全措施。请你从物理学的角度解释在发生汽车“追尾”事
故时,头枕会起什么作用?(“追尾”是指机动车行驶中后一辆车的前部撞上前一辆车的尾部)
答:头枕可以增大与头部的受力面积大,根据p=F/s,当压力一定时,增大受力面积减小压强,头枕对头部的压强小,所以头枕可以避免车内的人由于惯性受到伤害。
4.大气压强简答题
标准流程:①内部气压变小→外面的大气压大于内部的气压→③在大气压的作用下→④回应题目
例1:把塑料吸盘衣钩紧贴在光滑的墙壁面上就能用它来挂衣服或书包。这是什么道理?
答:塑料吸盘挂衣钩紧贴在墙面上时,塑料吸盘与墙壁间的空气被挤出,吸盘内部气压变小,外面的大气压大于吸盘内部的气压,在大气压的作用下,大气压强把塑料吸盘紧压在墙壁上。挂衣服或书包后,塑料吸盘与墙壁产生的磨擦力可以平衡衣服或书包的重力,所以能挂住衣服或书包。
例2:钢笔吸墨水时,把笔上的弹按几下,墨水就吸到橡皮管里去了,是什么原因?
答:按下弹时,橡皮内的一部分空气被挤出,放手后因橡皮管要恢复原状使管内气压变小,外面的大气压大于橡皮管内部的气压,在大气压的作用下,墨水被管外大气压强压进橡皮管内。
例3:小欣和同学在街上玩,小欣发现街上有卖新椰子的。但是很奇怪的是,售货员每次在椰子上都是打两个洞(如图2所示),一只是用来插吸管的,另一只是用来干吗的呢?你能解释吗?
答:另一个孔是使椰汁液面与外面大气压相通的,吸管吸椰汁时,口内气压变小,液面上的大气压大于口腔内部的气压,在大气压的作用下,椰汁就被压入口内,所以就喝到了椰汁。如果没有另一个孔就无法喝到椰汁。
例4:茶壶盖上有一个小孔,如果把小孔堵住,水先倒出一点后就不容易再倒出来,这是什么道理?
答:把小孔堵住壶内的水就无法与外面的大气压相通,水先倒出一点后,壶内气压变小,外面的大气压大于壶内的气压,在大气压的作用下,壶口的水就被大气压压住倒不出来,所以如果把小孔堵住,水先倒出一点后就不容易再倒出来。
例5:当你喝汽水时,打开瓶盖,插入一根细管,用嘴一吸,汽水便沿着细管上升进入口中,所以说:“汽水是我们用嘴吸上来的”.你想一想,这么说对吗?为什么?
答:汽水不是我们用嘴吸上来的,而是大气压作用而压入口中的。吸管喝汽水时,口内气压变小,液面
上的大气压大于口腔内部的气压,在大气压的作用下,汽水就被压入口内,所以就喝到了汽水。
例6:小华感冒咳嗽,妈妈给她买了“双黄连口服液”,小华没有用口服液吸管,而是试着拿来一根塑料吸管插入瓶中,结果她费了很大的劲才把药液“吸”上来。后来,她发现这两种吸管的形状不一样:饮料吸管外壁光滑,口服液吸管外壁有棱,两种吸管的截面形状如图所示,请你运用物理知识解释为什么两种吸管“吸”药的效果不同。
答:吸药液时是利用大气压的作用将药液“吸”上来。饮料吸管外壁光滑与插孔充分接触而使药液无法与大气压相通,用其吸药液时,外面的大气压无法作用在药液液面上,所以不容易把药液“吸”上来。口服液吸管外壁有棱能使药液与大气压相通,用其吸药液时,大气压作用在药液液面上,在大气压的作用下很容易把药液“吸”上来。
例7:为什么在高山上煮饭要用高压锅?
高山上海拔高,气压随着海拔的增大而减小,所以高山上的气压较小。高山上普通锅煮饭菜时沸点低,高压锅煮饭菜时沸点高,因为水的沸点与气压有关,气压减小,沸点降低,气压增大,沸点升高,煮饭菜时高压锅内的气压比普通锅内的气压高,水沸腾时高压锅内的温度高于普通锅内的温度,温度越高,饭菜越快熟,所以在高山上煮饭要用高压锅。
5.流体压强与流速简答题
标准流程:①某位置流体流速较大,压强较小→②其余位置流体流速较小,压强较大→③产生某种效果的压力差→④回应题目
例1:如图所示,在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手托住乒乓球,然后从漏斗口向下吹气,将手移开,乒乓球却不会下落,为什么?
答:从漏斗口向下吹气时,乒乓球上方的气体流速大,压强小,乒乓球下方的空气流速小压强大,使小乒乓球受到一个向上的压力差,这个压力差使乒乓球就不会落下。