金鑰匙賽題解析:
小雨滴VS大雨滴
有一天,天氣預報本來是小雨,結(jié)果小雨很快轉(zhuǎn)變成暴雨,由此引起同學們爭論大雨滴、小雨滴誰落得快,還是同樣快的問題。請你也來參加討論,并說明道理。
參考答案:大雨滴落得快。
因為雨滴下落時受兩個力作用:一是雨滴的重力,方向向下;二是空氣阻力,方向向上??諝獾淖枇εc雨滴的橫截面積成正比,且隨雨滴下落速度的增加而增加。當阻力與重力相等時,雨滴將勻速下降,這個速度叫極限速度。
當雨滴增大時,雨滴的重力是與雨滴半徑的3次方成正比,而阻力是與雨滴半徑的2次方成正比。也就是說,雨滴增大時4OmYMzv3kks1junOlk9Ujg==,雨滴重力的增加要比空氣阻力的增加大得多,它所獲得的極限速度要比小雨滴大。所以,大雨滴下落速度快。
冷暖自知
如果用熱水沖淋一只玻璃杯子,并在杯里留少許熱水。然后把杯子迅速反扣在玻璃桌面上。這時,朝杯子輕輕地吹風或用羽毛推它,玻璃杯便鬼使神差似地在桌面上輕松地滑行起來,就像滑冰一樣,幾乎沒有什么摩擦力。請問:
(1)玻璃杯為什么能在桌面上輕松地滑行?
(2)如果往正在輕松滑行的玻璃杯上澆上一些冷水,可能發(fā)生什么現(xiàn)象?請說明理由。
參考答案:
(1)杯中殘留熱水的熱量使杯內(nèi)空氣膨脹,在玻璃杯和桌面接觸處形成一層薄薄的水膜和“氣墊”,杯子和桌面之間的摩擦力變得很小,于是能輕松滑行。
(2)玻璃杯滑行速度明顯下降,并逐漸停止。原因:冷水使玻璃杯內(nèi)空氣受冷,空氣體積收縮,杯口與桌面間的“氣墊”消失,摩擦力變大,不能再輕松滑行。
(此題為2011年“金鑰匙”科技競賽初中個人初賽綜合應用題)