Question

一条物理题，诶，谢谢大家了。

32．（12分）探究“硬币起飞”的条件。

（一）查寻规律：在地面附近同一高度或高度差不显著的情况下，空气流速v与压强p的关系可表示为v2＋p=C

式中C是常量，表示空气密度。根据上述关系式可知

（1）空气流速越大，压强 ；空气流速越小，压强 。

（2）常量C表示空气流速为0时的 。

（二）设计实验：本研究需要知道硬币的质量m（或重力G）和硬币上（或下）表面面积S。

（3）某同学采用图16所示的方法测定硬币上（或下）表面面积。

①测得硬币的直径D= cm。

② 根据数学公式S =D2/4即可算出硬币上（或下）表面面积。

（4）请你设计一个测定硬币质量（或重力）的实验方案。

（三）探究条件：如图17所示，在水平桌面上放置一个硬币并沿箭头所示方向吹气，气流通过硬币上部，由于硬币下面没有气流通过，从而产生压力差，给硬币一个向上的动力。

（5）根据上述流速与压强的关系式可知，硬币下方空气压强p下= 。

（6）刚好将硬币吹起时，硬币上、下表面的压力差F = 。

（四）得出结论：

（7）请导出刚好将硬币吹起时吹气速度v的表达式（用、S、m或G表示）。

http://www.pep.com.cn/czwl/czwljszx/czwlzkzl/czwlsthb/200710/t20071018_416588.htm
最后一题。

Answer 1

解析 本题主要考查的知识点：流体（气体、液体）压强；二力平衡；实验设计的累积思维法。“硬币起飞”游戏的原理：当在桌面上放置硬币并向硬币吹气时，气流通过硬币上部，由于硬币下面没有气流通过（即流速为零），使得下面气体流速小于硬币上面的气体流速，从而产生压力差，给硬币一个向上的动力，当压力差大于硬币重力时，硬币起飞（刚好将硬币吹起时取压力差等于硬币重力求解）。（1）由压强 可知，空气流速越大，压强越小；空气流速越小，压强越大。（2）当空气流速为0时， ，所以常量 表示空气流速为0时的压强。（3）从局部放大图可以读出4个直径的总长为 ，所以硬币的直径 。（4）由于一个硬币的质量（或重力）太小，可采取“以多测少”的办法减小测量误差。实验方案：先利用天平（或弹簧秤）称出多个硬币的总质量（或总重力），然后计算出单个硬币的质量（或重力）。（5）由于硬币下方空气流速为零，则 。（6）刚好将硬币吹起时，硬币上、下表面的压力差与硬币的重力相等，所以 （或 ）。或 。（7）刚好将硬币吹起时，硬币上、下表面的压强差 ①，硬币吹起时，应满足 ②，联立①②两式得： （或 ）。