伯努利原理与浮力专题练习

伯努利悬浮器实验报告伯努利悬浮器实验报告引言：伯努利悬浮器是一种基于伯努利定律的实验装置，通过利用流体动力学原理，实现了物体在气流中悬浮的效果。

本实验旨在通过搭建伯努利悬浮器，观察和研究其悬浮原理，并探讨其在实际应用中的可能性。

实验装置：伯努利悬浮器由以下组成部分构成：一个水平放置的管道，管道中间有一个垂直的隔板，隔板上方有一个小孔，孔的上方放置一个小球。

实验时，通过向管道中注入气流，使气流通过小孔流过，从而产生上升的气流，使小球悬浮在空中。

实验过程：首先，我们搭建了伯努利悬浮器实验装置。

将管道水平放置，并在管道中间固定一块垂直的隔板。

在隔板上方的合适位置钻一个小孔，并在孔的上方放置一个小球。

接下来，我们使用气泵将气流注入到管道中，观察小球是否能够悬浮在空中。

实验结果：在实验过程中，我们发现当气流通过小孔时，小球确实能够悬浮在空中。

当气流速度适中时，小球悬浮的效果最好，可以保持相对稳定的悬浮状态。

然而，当气流速度过大或过小时，小球的悬浮效果会变差，甚至无法悬浮。

实验分析：根据伯努利定律，当气流通过小孔时，气流速度增大，压力降低。

在垂直于气流方向的平面上，存在气流速度较快的区域和气流速度较慢的区域。

小球位于气流速度较快的区域上方，气流速度较快的区域的压力较低，从而产生了向上的浮力，使小球悬浮在空中。

此外，小球悬浮的稳定性还与气流速度的大小有关。

当气流速度过大时，气流对小球的作用力过大，使小球无法保持稳定的悬浮状态。

当气流速度过小时，气流对小球的作用力不足以抵消重力，同样无法保持悬浮状态。

因此，只有在适当的气流速度下，小球才能够实现稳定的悬浮。

实际应用：伯努利悬浮器的悬浮原理在实际应用中有着广泛的潜力。

例如，在工业生产中，可以利用伯努利悬浮器实现物体的悬浮输送，减少摩擦损失，提高生产效率。

此外，在交通运输领域，伯努利悬浮器的悬浮原理也可以应用于磁悬浮列车等高速交通工具的设计和制造。

结论：通过本次实验，我们成功搭建了伯努利悬浮器实验装置，并观察到了小球在气流中悬浮的现象。

流体力学试题及答案一、选择题1. 在静水中，对于不同形状的物体，哪一项描述是正确的？A. 每个物体受到的浮力相同。

B. 浮力与物体的形状无关。

C. 浮力只与物体的质量有关。

D. 浮力与物体的密度无关。

答案：B. 浮力与物体的形状无关。

2. 当一个物体在液体中浸没时，下列哪一项是正确的？A. 物体受到的浮力等于物体的重力。

B. 物体受到的浮力小于物体的重力。

C. 物体受到的浮力大于物体的重力。

D. 浮力与物体的重力无关。

答案：A. 物体受到的浮力等于物体的重力。

3. 下列关于压强的说法，哪一项是正确的？A. 压强与物体的面积成反比。

B. 压强只与物体的质量有关。

C. 压强与液体的密度无关。

D. 压强与液体的深度成正比。

答案：D. 压强与液体的深度成正比。

4. 当液体从一细管中流出时，根据伯努利定理，下列哪一项是正确的？A. 流速越大，压强越小。

B. 流速越小，压强越小。

C. 流速越大，压强越大。

D. 流速与压强无关。

答案：A. 流速越大，压强越小。

5. 下列哪一项是正确的？A. 黏性流体的黏度随温度而增加。

B. 非黏性流体的黏度随温度而减小。

C. 非黏性流体的黏度随温度而增加。

D. 黏性流体的黏度与温度无关。

答案：C. 非黏性流体的黏度随温度而增加。

二、填空题1. 流量的单位是__________。

答案：升/秒或米^3/秒2. 流体的黏滞系数是_____________。

答案：黏度3. 当一个物体浸没在水中时，所受到的浮力等于所排开的水的__________。

答案：重量或质量4. 斯托克斯定律适用于小颗粒在____________中运动的情况。

答案：黏性流体5. 流体在维持稳定的情况下，其流速越大，压强越__________。

答案：小三、计算题1. 一个球体在液体中的浸没深度为30cm，球的质量为400g，液体的密度为800kg/m^3。

求球受到的浮力大小。

答案：球受到的浮力大小等于所排开的液体的重力大小，即体积乘以液体的密度乘以重力加速度。

水力学习题1一、单项选择题1.某流体的运动粘度v=3×10-6m2/s,密度ρ=800kg/m3,其动力粘度μ为( )A.3.75×10-9Pa·sB.2.4×10-3Pa·sC.2.4×105Pa·sD.2.4×109Pa·s2.图中相互之间可以列总流伯努利方程的断面是A.1-1断面和2-2断面B.2-2断面和3-3断面C.1-1断面和3-3断面D.3-3断面和4-4断面3.如图所示，孔板上各孔口的大小形状相同，则各孔口的出流量是( )A.Q A>Q BB.Q A=Q BC.Q A<Q BD.不能确定4.并联管道A、B，两管材料、直径相同，长度 B=2 A，两管的水头损失关系为( )A.hfB =hfAB.hfB =2hfAC.hfB =1.41hfAD.hfB =4hfA5.如图所示，水泵的扬程是( )A.z1B.z2C.z1+ z2D.z1+ z2+h w6.在已知通过流量Q、渠道底坡i、边坡系数m及粗糙系数n的条件下，计算梯形断面渠道尺寸的补充条件及设问不能是( )A.给定水深h，求底宽bB.给定宽深比β，求水深h与底宽bC.给定最大允许流速［v］max，求水底h与底宽bD.给定水力坡度J，求水深h与底宽b7.断面单位能量e随水深h的变化规律是( )A.e存在极大值B.e存在极小值C.e随h增加而单调增加D.e随h增加而单调减少8.下列各型水面曲线中，表现为上凸型的水面曲线是( )A.M3型B.C3型C.S3型D.H3型9.根据堰顶厚度与堰上水头的比值，堰可分为( )A.宽顶堰、实用堰和薄壁堰B.自由溢流堰、淹没溢流堰和侧收缩堰C.三角堰、梯形堰和矩形堰D.溢流堰、曲线型实用堰和折线型实用堰10.速度v、长度l、运动粘度v的无量纲组合是( )A.vlv2B.v lv2C.v lv22D.vlv二、填空题（不写解答过程，将正确的答案写在每小题的空格内。

浮力计算题专项训练(三)例1:有一实心金属球，用弹簧测力计在空气中称得重力为3.9N，将它浸入盛满水的溢水杯中时，有50ml水从溢水杯中溢出，求：（1）金属球的体积；（2）金属球所受的浮力；（3）金属球浸没在水中称时，弹簧测力计示数；解:（1）金属球的体积：V=50ml=50cm3=5×10-5m3；（2）金属球所受浮力：F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-5m3=0.5N；（3）∵G=F示+F浮，金属球浸在水中时弹簧测力计的示数：F示=G-F浮=3.9N-0.5N=3.4N；例2为安全起见，初学游泳者常使用一块泡沫浮板，用双臂把浮板压入水中，借助浮板所受的浮力来辅助游泳。

已知泡沫浮板的密度是0.1×103kg/m3，体积为3000cm3。

（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）求：（1）当浮板自由漂浮在水面上时，浮板受到的浮力大小。

（2）当浮板被压没水中静止时，浮板受到双臂压力的大小。

解: (1) V=3000cm3=3×10-3 m3=m/Vm=V=0.1×103kg/m3×3×10-3m3=0.3kgG= mg=0.3kg×10N/kg=3N漂浮F浮=G=3N(2) 浸没 V排=VF浮' = G 排=水g V排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10-3m3=30NF压= F浮'—G=30N—3N=27N浮力计算题专题专项训练(四)1. 中国第一艘航母﹣﹣“辽宁舰”已于2012年10月正式服役，其最大吃水深度为10.5m （指最底部到水面的竖直距离），排水量达6.7×104t，舰载机50余架，它将为保护我国领土领海发挥重要的作用．（取ρ海水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）（1）每次战机从甲板起降前，机组成员要对甲板进行地毯式排查．已知飞行甲板长300m，排查时人的行走速度约为1.5m/s，则船员从船头到船尾进行一次排查需要多长时间？（2）当“辽宁舰”达到最大吃水深度时，其底部受到海水的压强为多大？ （3）当一架质量为20t 的舰载机起飞后，航母排开海水的体积减小了多少？2．潜水艇截面如图所示，其总体积为1.5×103m 3，艇内两侧有水舱，通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜水艇的自重，从而使其下沉或上浮．（海水密度为1.03×103kg/m 3，g 取10N/kg ）（1）水舱未充海水时，潜水艇总重为9.27×106N ，此时漂浮在海面的潜水艇排开海水的体积是多少？（2）为使潜水艇完全潜入海水中，至少应向水舱充入多重的海水？解：（1）潜水艇受到的浮力F 浮=G 艇=9.27×106N ， ∵F 浮=ρ海水gV 排， ∴潜水艇排开水的体积：V 排=G/ρ水g=9.27×10^6/1.03×10^3×10=900m 3； （2）潜水艇完全潜入海水中时受到的浮力F 浮′=ρ海水gV 排′=1.03×103kg/m 3×10N/kg ×1.5×103m 3=1.545×107N ， 此时潜水艇的总重力G ′=F 浮′=1.545×107N ，需要注入海水的重力G 海水=G ′-G 潜水艇=1.545×107N-9.27×106N=6.18×106N ； 答：（1）漂浮在海面的潜水艇排开海水的体积是=900m 3．（2）为使潜水艇完全潜入海水中，至少应向水舱充入6.18×106N 的海水．浮力计算题专题专项训练(五)1. 在一只杯中盛满酒精，现把一个质量为45g ，体积为50cm3的蜡块轻轻放到酒精中．（ρ酒精=0.8×103kg/m3）问：（1）当蜡块静止时，蜡块受到的浮力多大？ （2）放入蜡块后从杯中溢出的酒精质量多少？（3）若将上述酒精换成水，则当蜡块静止时，蜡块受到的浮力多大？解：m 蜡=45g=0.045kg ，V 蜡=50cm 3=5×10-5m 3，g=9.8N/kg ；（1）ρ蜡= m ÷v=45g ÷50cm3==0.9×103kg/m 3∵ρ蜡＞ρ酒精解：（1）∵v=s/t∴船员从船头到船尾进行一次排查需要的时间t===200s ；（2）其底部受到海水的压强p=ρgh=1.0×103kg/m 3×10N/kg×10.5m=1.05×105Pa ； （3）∵F 浮=G 舰载机=ρ海水gV 排， ∴排开海水体积减小量： △V 排===20m 3．答：（1）则船员从船头到船尾进行一次排查需要200s 长时间．（2）此时航母底部受到海水的压强为1.05×105Pa ；∴蜡块沉没在酒精中，V排=V蜡，F浮=ρ酒精•g•V排=0.8×103kg/m3×9.8N/kg×5×10-5m3=0.392N；（2）蜡块沉没在酒精中，V溢=V蜡，m溢=ρ酒精•V溢=0.8×103kg/m3×5×10-5m3=0.04kg=40g；（3）∵ρ蜡＜ρ水∴蜡块在水中是漂浮；F浮=G蜡=m蜡•g=0.045kg×9.8N/kg=0.441N．2、质量为0．27kg的苹果漂浮在水中时，约有1／10的体积位于水面以上，如图所示，请解答：(g取10N／kg)(1)苹果受到的浮力大小。

伯努利原理小球悬浮
伯努利原理是流体力学中的基本原理之一，它被广泛应用于飞机、汽车、水力发电等领域。

而伯努利原理小球悬浮则是伯努利原理的一
个有趣应用，让我们来一起看看它是如何实现的。

一、材料准备
我们需要准备的材料有：3个大小相同的小球、1个吸管、1个水盆、一些水。

二、实验步骤
1.先将水装入水盆内，注意不要将水倒满。

2.将其中一个小球放入水中，它会沉入水底，因为受到水的重力
作用。

3.将另一个小球放在水面上，它会浮在水面上，因为受到水的浮
力作用。

4.将第三个小球放在吸管尽头处，然后将吸管放入水中，直到水
刚好漫过小球。

5.此时，我们可以观察到小球似乎悬浮在了水面上，这是因为伯
努利原理的作用。

6.解释：在吸管嘴处，水的流速较快，而在小球下方，水的流速
较慢，快速流动的水会产生低压区域，低压区域的压强比周围的高压
区域更小。

而小球所在的位置正好位于低压区域，受到了向上的浮力，并且压强小于大气压，因此小球可以悬浮在水面上。

三、实验注意事项
1.实验过程中要保证水的量不变，否则会影响实验结果。

2.吸管要保持水平，否则小球会失去平衡，无法悬浮。

3.吸管口径过大或过小都会影响实验结果，建议选用合适的吸管
进行实验。

四、实验应用
伯努利原理小球悬浮实验可以让我们直观地了解伯努利原理的作
用，同时也可以启发我们进行更多的实验，进一步深入理解流体力学原理。

除此之外，伯努利原理也被广泛应用于飞机、汽车、水力发电等领域，对于工程技术人员来说，了解伯努利原理的原理和实际应用是非常重要的。

伯努利方程计算题一、一根内径均匀的细玻璃管，开口向上竖直放置，管内有一段长15cm的水银柱封闭着一段空气柱，当玻璃管在竖直平面内缓慢转动至开口向下时，发现管内水银柱长度变为18cm，则大气压强为多少cmHg？（答案：C）A. 60cmHgB. 55cmHgC. 65cmHgD. 70cmHg二、一端封闭的粗细均匀的玻璃管，开口向下竖直插入水银槽中，管内封闭有一定质量的气体，管内水银面比槽内水银面高4cm，现将玻璃管缓慢向上提起（管口未离开槽内水银面），直到管内外水银面相平，则此过程中（答案：A）A. 气体体积增大，压强减小B. 气体体积减小，压强增大C. 气体体积不变，压强不变D. 无法判断气体体积和压强的变化三、一端封闭的粗细均匀的玻璃管，开口向下竖直插入水银槽中，管内封闭有一定质量的气体，管内水银面比槽内水银面高4cm，若使玻璃管绕其下端在槽内水银面内匀速转动，则转动后（答案：D）A. 管内气体体积增大B. 管内气体体积减小C. 管内气体压强增大D. 管内气体压强不变四、一端封闭的粗细均匀的玻璃管，开口向下竖直插入水银槽中，管内封闭有一定质量的气体，管内水银面比槽内水银面高4cm，若环境温度升高，则管内水银面比槽内水银面高度差将（答案：B）A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法判断五、一端封闭的粗细均匀的玻璃管，开口向下竖直插入水银槽中，管内封闭有一定质量的气体，管内水银面比槽内水银面高4cm，若将玻璃管稍微上提一些（管口未离开槽内水银面），则（答案：A）A. 管内气体体积增大，压强减小B. 管内气体体积减小，压强增大C. 管内气体体积不变，压强不变D. 无法判断气体体积和压强的变化六、一根两端开口的玻璃管，下端附一塑料片（塑料片重力不计），竖直压入水面下20cm 深处，然后向管内缓慢注入某种液体，当管内液面高出水面5cm时，塑料片刚好脱落，则该液体的密度是多大？（答案：B）A. 0.8g/cm³B. 1.2g/cm³C. 1.0g/cm³D. 0.5g/cm³七、一端封闭的粗细均匀的玻璃管，开口向下竖直插入水银槽中，管内封闭有一定质量的气体，管内水银面比槽内水银面高4cm，若将玻璃管稍微倾斜一些（管口未离开槽内水银面），则（答案：D）A. 管内气体体积增大，压强减小B. 管内气体体积减小，压强增大C. 管内气体体积不变，压强不变D. 无法判断气体体积和压强的变化八、一根两端开口的玻璃管，下端附一塑料片（塑料片重力不计），竖直压入水面下10cm 深处，然后向管内缓慢注入水，当管内水面比管外水面高出多少时，塑料片刚好脱落？（答案：A）A. 10cmB. 5cmC. 15cmD. 20cm九、一端封闭的粗细均匀的玻璃管，开口向下竖直插入水银槽中，管内封闭有一定质量的气体，管内水银面比槽内水银面高4cm，若将玻璃管上端开口封闭，再将玻璃管缓慢向上提起（管口未离开槽内水银面），直到管内外水银面相平，则此过程中（答案：C）A. 气体体积增大，压强增大B. 气体体积减小，压强减小C. 气体体积不变，压强增大D. 无法判断气体体积和压强的变化十、一根两端开口的玻璃管，下端附一塑料片（塑料片重力不计），竖直压入水面下20cm 深处，然后向管内缓慢注入酒精，当管内酒精面高出水面多少时，塑料片刚好脱落？（答案：B）A. 10cmB. 25cmC. 30cmD. 35cm。

压强与浮力专题训练 练习题(含答案)一、单选题1．疫情期间，人们利用5G无人配送车实现了非接触安心送，如图为一辆在水平路面上匀速行驶的无人配送车，速度为10 km/h，空载时质量为360 kg，轮胎与路面的总接触面积为240cm2。

下列说法正确的是（ ）A．该车所受的牵引力和阻力是一对相互作用力B．空载时该车对路面的压强为1.5×104 PaC．该车行驶2 km需要12 minD．该车若加速向左转弯时，车可能向左倾倒2．水平桌面上有一溢水杯，装满某种液体，将小球A放入溢水杯中静止时（如图所示）从杯中溢出了0.6N的液体。

下列说正确．．的是（ ）A．小球A放入后溢水杯对桌面的压力不变B．小球A的重力小于0.6NC．小球A在杯中受到的浮力大于0.6ND．小球A放入后，液体对溢水杯底的压强增大3．浸没在水中的石块，在石块下沉过程中所受压强和浮力的变化情况是（）A．浮力和压强都减小B．浮力和压强都增大C．浮力减小，压强不变D．浮力不变，压强增大4．日常生活中有很多现象都与我们学习过的物理知识有关。

下列说法正确的是（ ）A．自行车前后轮安装在滚动轴承上，可以增大摩擦B．投掷出去的铅球在空中飞行的过程中，运动员对铅球做了功C．高压锅是利用液体的沸点随液面上方气压增大而升高的原理工作的D．短跑运动员在到达终点后不会立即停下来，是因为受到惯性的作用5．电动自行车因方便、快捷深受人们的喜爱。

下列关于电动自行车结构及使用说法正确的是（ ）A．刹车装置相当于省力杠杆B．电动自行车转弯时受到平衡力的作用C．车鞍做成宽且软是为了减小压力D．电动自行车在正常行驶过程中是将机械能转化为电能6．如图所示，完全相同的两个容器中分别装入甲、乙两种不同的液体，下列分析正确的是（ ）A．若甲乙液体的质量相等，则A点的压强等于B点的压强B．若甲乙液体的质量相等，则C点的压强小于D点的压强C．若甲乙液体对容器底部的压强相等，则甲液体的质量等于乙液体的质量D．若甲乙液体对容器底部的压强相等，则甲液体的质量小于乙液体的质量7．如图所示，水平面上有质量和底面积都相同的甲乙容器，分别装有质量和深度均相等的A、B两种不同液体，下列说法正确的是（ ）A．甲容器对水平地面的压强大于乙容器对水平地面的压强B．A液体对甲容器底部的压强大于B液体对乙容器底部的压强C．甲容器对水平地面的压力大于乙容器对水平地面的压力D．A液体对甲容器底部的压力等于B液体对乙容器底部的压力8．下列数据符合实际的是（ ）A．手托起一个鸡蛋的力是2N B．一个苹果的质量大约是0.15kgC．珠穆朗玛峰顶的大气压约为1.5×105Pa D．正常成年人的鞋子的面积约为100cm2 9．如图所示是与压强知识相关的实验和实例，其中分析正确的是（ ）A．甲图实验，帕斯卡裂桶实验，证明液体压强随高度的增加而增加B．乙图实验，在两纸片中间向下吹气，两纸片均会向外运动C．丙图实验，若只将玻璃管换成较粗的管子，则实验结果会偏小D．丁图实验，塑料吸盘能粘在光滑墙壁上不掉下来说明了大气压强的存在10．如图所示，放在细沙面上的饮料瓶子，内部剩有部分饮料，如将瓶盖旋紧后倒过来放在细沙面上，下列分析正确的是（ ）A．倒放时液体对瓶塞的压强小于正放时液体对瓶底的压强B．倒放时液体对瓶塞的压力小于正放时液体对瓶底的压力C．倒放时瓶子对沙面的压强小于正放时瓶子对沙面的压强D．倒放时瓶子对沙面的压力大于正放时瓶子对沙面的压力11．如图所示，用阴影部分面积描述的物理量中，不正确的是（ ）A．用电器的电功率B．物体所受的压强C．物体的质量D．物体运动的路程12．水平桌面上有一溢水杯，装满某种液体，将小球A放入溢水杯中静止时（如图所示）从杯中溢出了0.6N的液体。

浮力专项突破训练：1.四个边长均为L的均匀立方体木块放入中，均有L/4的长度露出水面，现用胶水（胶水质量不计）粘在一起，如右图竖直放置在水中，则露出水面的长度为。

A B C2.右图所示，水中漂浮着A、B、C三块固体，它们露出水面的体积分别为总体积的1/4、1/2、3/5，现将它们露出水面部分切掉，则稳定后它们重新露出水面的体积最大的是（）A、AB、BC、CD、无法确定3.右图所示，有一根均匀直尺共有8厘米长，将它放入水中处于漂浮状态，尺有2厘米露出水面，现将尺露出的部分截去，则尺露出水面的部分将是（）A、0B、2厘米C、4厘米D、厘米4.右图所示，物体由木块和铁块粘合而成，把它放入水中，其总体积的1/5露出水面，则下列说法正确的是（）A、如果木块在上面，将露出水面部分木块锯掉，剩下部分将下沉B、按A法，剩下部分将上浮，直到其总体积的1/5露出水面C、如果铁块在上面，将露出水面部分铁块锯掉，剩下部分将上浮，直到其总体积的1/5露出水面D、按C法，将锯下的铁块放入水中粘合在物体下端，物体所受的总浮力不变右图所示，5.木块底部粘有一块铁片，使它直立在水中时，露出水面的体积为总体积的1/5。

若将露出水面部分切掉，那么剩余部分将（填“上浮”、“下沉”、“不动”），露出水面的体积将（填“大于”、“小于”、“等于”）总体积的1/5。

7.右图所示，木块漂浮在水面上，有1/4露出水面，如果将整个容器移到月球上，则木块（）A、仍有1/4露出水面B、露出水面部分大于1/4C、露出水面部分小于1/4D、可能下沉到水底8.看到右图所示的图片，爱动脑筋的小明同学突发奇想：假如某一天地球对所有物体的引力明显增大，还能在同样的环境中发生如此惬意的事情吗经过认真思考，他作出了下列几种猜测，你认为其中正确的是（）A、人的质量将明显增大，人将沉入海里B、人的质量将明显增大，人仍能浮在海看书C、人受到的重力将明显增大，人将沉入海里D、人受到的重力将明显增大，人仍能浮在海中看书9.月球上的g 值约为地球上的1/6，在地球上一个物体浮在一杯水中时，有1/6的体积露出水面，如果将水杯及所浮物体一起搬到月球上，那么这个物体 （ ）A 、仍有1/6的体积露出水面，但所受浮力减小B 、仍有1/6的体积露出水面，但所受浮力不变C 、由于物重减小，所以露出水面的体积将增大D 、由于排开水重减小，所以物体将沉到杯底10.装有水的圆柱形容器的底面积为S 。