Question

【題目】小明利用刻度尺、彈簧測(cè)力計(jì)（如圖甲）、若干質(zhì)量約為6g的一元硬幣、輕質(zhì)細(xì)線等器材探究硬幣“起飛”的條件．

⑴測(cè)出硬幣的直徑，算出硬幣的上表面積S．
⑵測(cè)出一枚硬幣的重力G．請(qǐng)寫出測(cè)量方案： ．
⑶如圖乙所示，將一枚硬幣放置在水平桌面上，沿箭頭所示方向吹氣，氣流通過(guò)硬幣上部，當(dāng)剛好將硬幣吹起時(shí)，硬幣上、下表面的壓力差△F= ．

⑷吹氣時(shí)，硬幣上表面處氣體的壓強(qiáng)（選填“大或“等于”）下表面處氣體的壓強(qiáng)．
⑸氣體上、下表面的壓強(qiáng)差ρ和空氣流速v的關(guān)系可表示為p= ρv2 ， 式中ρ表示空氣密度．由此可得出結(jié)論：剛好將硬幣吹起時(shí)，吹氣速度v的表達(dá)式v=（用ρ、S、G表示）．

Answer 1

【答案】用輕質(zhì)細(xì)線將20枚一元硬幣纏繞好，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出總重，然后計(jì)算出一枚硬幣的重力G；G；小于；2 G S ρ.
【解析】（2）由于一枚硬幣的重力較小，可以用累積法測(cè)出一枚硬幣的重力，測(cè)量方案：用輕質(zhì)細(xì)線將20枚一元硬幣纏繞好，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出總重，然后計(jì)算出一枚硬幣的重力G；（3）吹硬幣時(shí)，硬幣受到三個(gè)力的共同作用：硬幣上表面的壓力F上、下表面的壓力F下、硬幣的自重G；那么剛好被吹起時(shí)，F(xiàn)下=F上+G，則F下﹣F上=G，即：硬幣上、下表面的壓力差△F=G；（4）對(duì)著硬幣上方吹氣時(shí)，使硬幣上方的空氣流速變大，壓強(qiáng)變小，小于硬幣下方氣體的壓強(qiáng)，產(chǎn)生壓力差，給硬幣一個(gè)向上的動(dòng)力，當(dāng)向上的動(dòng)力大于硬幣的重力時(shí)硬幣會(huì)起飛；（5）據(jù)題意可知硬幣上下方的壓強(qiáng)差為：p= ρv2，因?yàn)椤鱂=pS，△F=G，所以G=pS，p= ；所以p= = ρv2，化簡(jiǎn)得：v= ．
所以答案是：用輕質(zhì)細(xì)線將20枚一元硬幣纏繞好，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出總重，然后計(jì)算出一枚硬幣的重力G；G；小于；2 G S ρ.
【考點(diǎn)精析】掌握彈簧測(cè)力計(jì)的使用與讀數(shù)和流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系是解答本題的根本，需要知道測(cè)力計(jì)的使用: (1)、測(cè)量前要觀察測(cè)力計(jì)的指針是否與零刻線對(duì)齊，進(jìn)行校正或記下數(shù)值．(2)、測(cè)量時(shí)對(duì)測(cè)力計(jì)拉桿施力要沿著彈簧的中心軸線方向．(3)、記錄時(shí)要認(rèn)清每個(gè)小格所代表的數(shù)值；流體流動(dòng)時(shí)，流速大的地方壓強(qiáng)小，流速小的地方壓強(qiáng)大．