Question

新建的廣場噴泉引起了同學(xué)們的好奇：噴水時(shí)，“泉水”中央有一顆碩大的石球不停地翻滾．這是怎么回事？同學(xué)們有種種猜測．小玲聯(lián)想所學(xué)知識(shí)，意識(shí)到這個(gè)問題可能跟“流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系”等方面的知識(shí)有關(guān)，她與同學(xué)們反復(fù)討論，設(shè)計(jì)了一個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)并獲得了成功，如圖（a）為實(shí)驗(yàn)情景．
實(shí)驗(yàn)器材：圓珠筆桿、乒乓球、軟管、自來水等．
實(shí)驗(yàn)步驟：
1．取圓珠筆桿作為噴管，通過軟管接于自來水龍頭上；打開龍頭，自來水從筆桿尖端豎直向上噴出水束．
2．將乒乓球放到水束上方，觀察乒乓球的情況．
觀察結(jié)果：多次實(shí)驗(yàn)表明，乒乓球能穩(wěn)定在水束上方旋轉(zhuǎn)．
分析討論：
（1）球能穩(wěn)定在水束上方某一位置，是因?yàn)樗�在豎直方向受到______作用的緣故；球在水束上方旋轉(zhuǎn)，是由于水對(duì)球左右兩側(cè)向上的推力不相等所造成的，從圖（b）中球的旋轉(zhuǎn)情況看，此時(shí)水束對(duì)球左側(cè)向上的推力______右側(cè)（選填“大于”或“小于”）；根據(jù)你的思考，在多次實(shí)驗(yàn)中，每次乒乓球旋轉(zhuǎn)的方向______（選填“一定相同”、“一定不同”或“不一定相同”）．
（2）如圖（b），水束略偏左，球?yàn)槭裁礇]有向右遠(yuǎn)離而下落呢？這是因?yàn)�，左�?cè)水的流速______右側(cè)水的流速，導(dǎo)致左側(cè)水的壓強(qiáng)______右側(cè)水的壓強(qiáng)（選填“大于”、“等于”或“小于”）使球在水平方向能維持平衡．

Answer 1

【答案】分析：（1）乒乓球能穩(wěn)定在水束上方某一位置，說明乒乓球處于靜止?fàn)顟B(tài)；乒乓球偏轉(zhuǎn)方向和兩側(cè)受力的大小有關(guān)，總是偏向受力小的那一端；
（2）水流速大的地方壓強(qiáng)小，流速小的地方壓強(qiáng)大，壓強(qiáng)差會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向左壓力差，使乒乓球不會(huì)被水束推走．
解答：解：（1）①乒乓球在水束上方穩(wěn)定，說明豎直方向上的重力和支持力是一對(duì)平衡力，在平衡力的作用下乒乓球處于靜止?fàn)顟B(tài)；
②從圖可以看出，乒乓球向右側(cè)偏，是因?yàn)樗�束�?duì)球左側(cè)的推力大于右側(cè)的推力；
③每次小球左右兩側(cè)受到水的推力大小都不相同，乒乓球旋轉(zhuǎn)的方向不一定相同；
（2）水平方向上，乒乓球受到水束推力和乒乓球自身旋轉(zhuǎn)空氣產(chǎn)生的推力兩個(gè)力的作用；乒乓球左側(cè)水的流速大壓強(qiáng)小，右側(cè)水的流速小壓強(qiáng)大，產(chǎn)生一個(gè)向左的壓力差，抵制水束向右的推力，所以小球沒有向右遠(yuǎn)離水流下落．
故答案為：（1）平衡力、大于、不一定相同；（2）大于、小于．
點(diǎn)評(píng)：對(duì)于液體和氣體來講，流速大的地方壓強(qiáng)小，飛機(jī)的機(jī)翼、乒乓球中的“弧圈球”、足球中“香蕉球”都是這個(gè)道理．