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流体在流动过程中,流速大的地方,压强小;流速小的地方,压强大。当固体与流体有相对运动时,物体除受到一定阻力外,有时还可能受到与相对速度方向垂直的力。运动员在足球比赛中罚角球时,可以发出“香蕉球”——球飞到球门前方时会拐弯进入球门,如图(俯视)所示,这是因为
流体在流动过程中,流速大的地方,压强小;流速小的地方,压强大。当固体与流体有相对运动时,物体除受到一定阻力外,有时还可能受到与相对速度方向垂直的力。运动员在足球比赛中罚角球时,可以发出“香蕉球”——球飞到球门前方时会拐弯进入球门,如图(俯视)所示,这是因为
admin
2017-03-09
38
问题
流体在流动过程中,流速大的地方,压强小;流速小的地方,压强大。当固体与流体有相对运动时,物体除受到一定阻力外,有时还可能受到与相对速度方向垂直的力。运动员在足球比赛中罚角球时,可以发出“香蕉球”——球飞到球门前方时会拐弯进入球门,如图(俯视)所示,这是因为( )。
选项
A、球向前飞进时,绕重心顺时针方向旋转,球外方空气相对流速比球内方小
B、球向前飞进时,绕重心顺时针方向旋转,球外方空气相对流速比球内方大
C、球向前飞进时,绕重心逆时针方向旋转,球外方空气相对流速比球内方小
D、球向前飞进时,绕重心逆时针方向旋转,球外方空气相对流速比球内方大
答案
C
解析
流体在流动过程中,流速大的地方,压强小;流速小的地方,压强大。空气属于流体,所以空气在流动过程中也具有这样的性质。
当旋转的足球在空中飞行时,球与空气之间有相对运动,球除受到一定的空气阻力外,还会受到与运动方向垂直的力,从而使球在运动过程中发生偏转。题干的图中,足球向左运动,且足球由外方向内方偏转。
推理过程如下:在它运动的过程中,由于空气具有一定的粘带性,因此当球转动时,空气就与球面发生摩擦,旋转的球就带动球周围的空气一起转动。如果球是沿水平方向相左运动,同时绕垂直纸面的轴做逆时针方向转动,则空气流相对于球来说除了向右流动外,还会被球旋转带动,即球周围的空气环流层随之以逆时针方向转动。这样在球外方的空气(即图中标注的外方),除了向右的平动外,还有逆时针的转动(向左),两者方向基本相反;而在球内方的空气(即图中标注的内方),向右的平动速度与逆时针转动速度(向右),二者的方向基本相同,因此球内方的空气的合速度大于球外方空气的合速度。根据流体力学的伯努利定理,在速度较大一侧的压强比速度较小一侧的压强为小,所以球内方的压强小于球外方的压强。因此,球所受空气压力的合力内外不等,总合力向内。于是球在空气压力的作用下,由压强大(空气流速小)的外方,向压强小(空气流速大)的内方转弯了。
由此可知,该球的初始速度除了有向左运动的初速度,还保持逆时针旋转,故球向前飞行时,绕重心逆时针方向旋转,球外方空气流速比球内方小。故本题正确答案为C。
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