Question

17．實(shí)驗(yàn)是科學(xué)學(xué)習(xí)的重要方法．如圖是同學(xué)們做的一些實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答：
（1）實(shí)驗(yàn)1中，輕質(zhì)彈簧原長為15cm，當(dāng)用兩只手同時(shí)用100N的力F₁由兩端反向拉時(shí)，彈簧長度變?yōu)?8cm，若將彈簧一端固定在墻上，另一端由人用300N的力F₂拉，這時(shí)彈簧長度變?yōu)?4cm．
（2）實(shí)驗(yàn)2中，將電吹風(fēng)朝上吹乒乓球，會(huì)發(fā)現(xiàn)竟然吹不走乒乓球，球也不會(huì)掉下來，球懸浮在電吹風(fēng)的上方，請(qǐng)用學(xué)過的物理知識(shí)解釋該現(xiàn)象用電吹風(fēng)向上吹乒乓球時(shí)，球下方空氣流速變大，壓強(qiáng)變小，球上方的流速小，壓強(qiáng)大，球受到向下的壓力差，當(dāng)壓力差與重力之和，和球受到的向上的吹力平衡時(shí)，球就處于靜止?fàn)顟B(tài)．
（3）實(shí)驗(yàn)3是探究“二力平衡的條件”，小明和小華同學(xué)分別采用如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置，你認(rèn)為“甲”或“乙”中哪個(gè)裝置更科學(xué)，請(qǐng)說明理由乙；乙中小車與桌面間屬于滾動(dòng)摩擦，比滑動(dòng)摩擦小得多．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)甲乙兩人同時(shí)用100N的力在兩端反向拉彈簧，彈簧的彈力等于一端的拉力，據(jù)此求出勁度系數(shù)，然后根據(jù)胡克定律F=kx，即可正確解答；
（2）根據(jù)流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系分析解答，流體的壓強(qiáng)跟流速有關(guān)，流速越大，壓強(qiáng)越��；
（3）探究“二力平衡的條件”的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)減小實(shí)驗(yàn)中摩擦力的影響．

解答 解：
（1）甲、乙兩人同時(shí)用100N的力由兩端反向拉時(shí)，彈簧拉力為 F=100N；
根據(jù)：F=k（L-L₀），將L=18cm=0.18m，L₀=15cm=0.15m，代入得：
k=$\frac{F}{L-{L}_{0}}$=$\frac{100N}{0.18m-0.15m}$=$\frac{10000}{3}$N/m，
當(dāng)用F′=300N的力拉時(shí)有：F′=kL′，代入數(shù)據(jù)得：
L′=$\frac{F′}{k}$=$\frac{300N}{\frac{10000}{3}N/m}$=0.09（m）=9cm，
因此此時(shí)彈簧長度為：L=L₀+L′=15cm+9cm=24cm．
（2）用電吹風(fēng)向上吹乒乓球時(shí)，球下方空氣流速變大，壓強(qiáng)變小，球上方的流速小，壓強(qiáng)大，球受到向下的壓力差，當(dāng)壓力差與重力之和，和球受到的向上的吹力平衡時(shí)，球就處于靜止?fàn)顟B(tài)；
（3）在探究“二力平衡的條件”的實(shí)驗(yàn)中，為了減小摩擦力對(duì)該實(shí)驗(yàn)的影響，故乙裝置更合理，小車與桌面間屬于滾動(dòng)摩擦，比滑動(dòng)摩擦小得多；
應(yīng)變滑動(dòng)為滾動(dòng)，如圖乙所示．
故答案為：（1）24；
（2）用電吹風(fēng)向上吹乒乓球時(shí)，球下方空氣流速變大，壓強(qiáng)變小，球上方的流速小，壓強(qiáng)大，球受到向下的壓力差，當(dāng)壓力差與重力之和，和球受到的向上的吹力平衡時(shí)，球就處于靜止?fàn)顟B(tài)；
（3）乙；乙中小車與桌面間屬于滾動(dòng)摩擦，比滑動(dòng)摩擦小得多．

點(diǎn)評(píng) （1）本題考查了胡克定律的簡單應(yīng)用，要理解并掌握胡克定律F=kx，注意x是彈簧的形變量，特別注意的是兩人同時(shí)用100N的力由兩端反向拉時(shí)，彈簧拉力為100N，而不是200N；
（2）本題考查流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系；對(duì)于流體壓強(qiáng)問題，要明確被研究的物體，物體的哪兩個(gè)側(cè)面流體流速不同，判斷兩個(gè)側(cè)面的壓強(qiáng)情況，判斷物體在壓強(qiáng)差作用下的運(yùn)動(dòng)情況；
（3）此題考查了探究二力平衡實(shí)驗(yàn)中選擇實(shí)驗(yàn)器材需要注意問題．