Question

20．閱讀下面的文章，回答后面的問題：
                          無葉更舒適
如圖甲是一款新型無葉電風(fēng)扇，與傳統(tǒng)有葉風(fēng)扇相比具有易清潔、氣流穩(wěn)、安全等特點(diǎn)．

開始時(shí)，底座中的電動(dòng)機(jī)將空氣從進(jìn)風(fēng)口吸入，吸入的空氣經(jīng)壓縮后進(jìn)入環(huán)形空腔，再從環(huán)形空腔上的細(xì)縫中高速吹出，夾帶著周邊的空氣一起向前流動(dòng)，導(dǎo)致后方更多的空氣流入風(fēng)扇的出風(fēng)口，風(fēng)量被顯著放大．
無葉風(fēng)扇的細(xì)縫結(jié)構(gòu)是根據(jù)“康達(dá)效應(yīng)”設(shè)計(jì)的，康達(dá)效應(yīng)是指當(dāng)流體（水或空氣）順著物體的凸表面流動(dòng)時(shí)，有向物體吸附的趨向并沿物體的表面繼續(xù)向前，在離開物體的瞬間，由于慣性其運(yùn)動(dòng)方向與出風(fēng)口未端的法線垂直．
（1）風(fēng)扇正常運(yùn)行時(shí)，細(xì)縫流出的空氣風(fēng)速大于（小于/等于/大于）較大進(jìn)風(fēng)口流進(jìn)的空氣風(fēng)速．
（2）下列與后方更多空氣流入電扇出風(fēng)口的原理相同的是B．
A．載重汽車裝有許多車輪
B．飛機(jī)飛行時(shí)機(jī)翼獲得升力
C．足球在草坪上滾動(dòng)得越來越慢
D．帶電的玻璃棒能吸引輕小物體
（3）某品牌的無葉電風(fēng)扇在相同時(shí)間內(nèi)實(shí)際輸出能量相同時(shí)，它的出風(fēng)量與出風(fēng)口的面積有關(guān)，相關(guān)數(shù)據(jù)如表所示，利用表中的數(shù)據(jù)在乙坐標(biāo)系中作出電風(fēng)扇的出風(fēng)量與出風(fēng)口面積的圖象．

出風(fēng)口面積/dm2	出風(fēng)量/L•S-1
8	450
12	550
16	590
20	600

（4）如果出風(fēng)口的面積為20dm²，100s內(nèi)從出風(fēng)口流出的空氣質(zhì)量是7.8×10⁴kg（空氣的密度是1.3kg/m³）．
（5）如圖是小明設(shè)計(jì)的圓形空腔橫截面示意圖，其中設(shè)計(jì)合理的是A．

Answer 1

分析 （1）電動(dòng)機(jī)將空氣從進(jìn)風(fēng)口吸入，從圓環(huán)空腔上的細(xì)縫中高速吹出，由此判斷；
（2）根據(jù)流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系，分析各選項(xiàng)；
（3）根據(jù)表格數(shù)據(jù)描點(diǎn)連線畫出圖象；
（4）求出100s流出空氣的體積，利用密度公式計(jì)算空氣的質(zhì)量；
（5）根據(jù)圖甲，壓縮空氣從細(xì)縫中高速向前吹出，分析解答．

解答 解：
（1）由題可知：電動(dòng)機(jī)將空氣從進(jìn)風(fēng)口吸入，吸入的空氣經(jīng)壓縮后進(jìn)入圓環(huán)空腔，再從圓環(huán)空腔上的細(xì)縫中高速吹出，所以風(fēng)扇正常運(yùn)行時(shí)，細(xì)縫流出的空氣風(fēng)速大于較大進(jìn)風(fēng)口流進(jìn)的空氣風(fēng)速；
（2）空氣從圓環(huán)空腔上的細(xì)縫中高速吹出，空氣流速大，壓強(qiáng)小，其后方空氣流速小，壓強(qiáng)大，所以更多的空氣流入電扇出風(fēng)口．即運(yùn)用到流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系的原理．
A、載重汽車裝有許多車輪，是通過增大受力面積減小，對(duì)地面的壓強(qiáng)，不合題意； 
B、飛機(jī)飛行時(shí)機(jī)翼上方空氣流速大，壓強(qiáng)小，下方空氣流速小，壓強(qiáng)大，從而使飛機(jī)獲得升力，符合題意；
C、足球在草坪上滾動(dòng)得越來越慢，是因?yàn)槭艿降牡孛娴哪Σ亮Φ木壒�，不合題意；
D．帶電體具有吸引輕小物體的性質(zhì)，所以帶電的玻璃棒能吸引輕小物體，不合題意；
故選B．
（3）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，在乙中坐標(biāo)系中描點(diǎn)連線，畫出的圖象為：
；
（4）由表可知，出風(fēng)口的面積為20dm²時(shí)，出風(fēng)量為600L/s，
則100s流出的空氣體積V=600L/s×100s=60000L=60000dm³=6×10⁴m³；
根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$可得，從出風(fēng)口流出的空氣質(zhì)量：
m=ρ_空氣V=1.3kg/m³×6×10⁴m³=7.8×10⁴kg．
（5）根據(jù)圖甲，壓縮空氣從細(xì)縫中高速由后向前吹出，所以細(xì)縫應(yīng)在圓環(huán)空腔的后側(cè)，并開口向前，由此A設(shè)計(jì)符合要求．
故答案為：（1）大于；（2）B；（3）見上圖；（4）7.8×10⁴；（5）A．

點(diǎn)評(píng) 本題通過無葉風(fēng)扇考查了流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系的應(yīng)用，關(guān)鍵從材料中明白其原理，本題也體現(xiàn)了物理在實(shí)際生活中的應(yīng)用．