阅读“流体阻力”,回答下面问题。
流体阻力
中国科技馆二层的50号展台,有一个有趣的“流体阻力”的实验:A、B、C是三个形状不同的物体;D、E是两个形状相同的物体,以不同的方式放置,如图31所示。用相同大小的力拉它们,让它们一起从起点向终点运动,哪个物体跑得更快呢?
小明通过实验,发现:A、B、C三个物体中,A物体运动的快;D、E两个物体中,D物体运动的快。为什么呢?小明在展台旁发现了这样一段文字“物体在流体中运动时会受到流体的阻力,物体在流体中受到阻力有摩擦阻力和由于前后压强不一致引起的压差阻力,而起决定作用的是压差阻力。”
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)在此实验中,D、E两个物体在相同拉力作用下,D物体受到的压差阻力___E物体受到的压差阻力。(选填“大于”、“小于”或“等于”)
(2)小明想起来,他看到公路自行车锦标赛时,选手戴的帽子也是类似的形状,选手戴帽子时,图中帽子的尖端应该朝__________。(选填“前”或“后”)
实验桌上备有如下器材:如图所示的金属圆柱体A(其侧面带有间距均匀的刻线),已调零的弹簧测力计、三个相同的烧杯分别装有足量的盐水、水和酒精(已知:盐水>水>酒精)。请你利用上述器材设计一个实验证明:“在物体排开液体体积相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大。”要求:
(1)写出实验步骤。
(2)画出实验数据记录表。
水平实验桌面上有微小压强计、刻度尺、烧杯和水。小阳利用这些器材,探究水内部任意一点的压强跟该点到容器底的距离是否有关。小阳的主要实验步骤如下:
①将微小压强计的探头放入烧杯的水中,用刻度尺分别测量探头到烧杯底的距离L,探头到水面的距离H1,读出压强计U形管两侧的液面高度差h1,将相关数据记录 在表格中。
②向烧杯中倒入适量的水,调整探头所在的位置,使探头到烧杯底的距离仍为L,用刻度尺测量探头到到水面的距离H2,读出压强计U形管两侧的液面高度差h2,将相关数据记录在表格中。根据以上叙述,回答下列问题:
(1)小阳的探究过程中存在的问题:__________________。
(2)请你针对小华探究过程中存在的问题,写出改正措施:_________________。
同学们使用图所示的微小压强计和水进行“研究液体内部压强特点”的实验。
(1)小明用如图所示的微小压强计探究水的内部压强与探头的方位是否有关。在此实验中每次将探头放入水中同一深度,这种研究方法在物理学习中经常用到,以下研究过程采用了这种方法的是________。(选填选项前的字母,只有一个选项正确)
A.探究同一直线上二力合成时,用一个力的作用效果等效替代另外两个力的作用效果
B.探究压力作用效果跟受力面积的关系时,应控制压力大小相同
C.研究光现象时,用“光线”来表示光的传播路径和方向
(2)善于画画的小惠根据记忆画出实验情景如图所示。其中符合液体压强特点的是_______(填字母符号)。
为探究液体的某些性质,小明设计了如图所示的玻璃装置.首先向水槽里灌满水,松开铁夹后,水流入a、b两管,待稳定后,a、b两管中水面高度ha______hb,(填“>”、“<”或“=”),其原因是______;随后拔去右端的软木塞,装置中的水立即向外涌出,此时a、b两管中水面高度haˊ______hbˊ,(填“>”、“<”或“=”),其原因是______。
如图所示是小娟自制的一个简易气压计。她将气压计从楼的1层带到5层的过程中,观察并记录管内与瓶内水面的高度差如下表。
楼层 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
管内与瓶内水面的高度差/cm | 5 | 5.3 | 5.7 | 6 | 6.3 |
小娟所研究问题的自变量是:_________。由表中数据可得:楼层越高,管内与瓶内水面高度差越_________(选填“大”或“小”)。由此可知:高度越高,瓶外大气的压强越_________(选填“大”或“小”)。