150分:
1 、通常我们知道,物体越高且上面越重,则越不稳定。但杂技演员用手指、额头或肩膀顶一个物体时,物体越高且上面越重,顶起来却越容易平衡,这是为什么呢?
参考解答:越高越重的重物,使得转动惯量越大,要翻倒不容易。
2、小说<<隐身人》中“天才物理学家”成功的将自己变成了一个隐身人,现在让我们思考下,如果真正的出现了隐身人,那么他能看到别人吗?请说明理由。
关键词:不能。之所以能够隐身是由于隐身人身体各部,包括眼睛在内,都已经变得透明了,他们的折射率等于空气的折射率。因而他的眼睛就不再发生折射,光线不能汇聚在一点上。
3、把一个别针插在一块平的圆形软木上,然后把别针向下让软木浮在水盆里。假定这块软木不太大,而别针又足够长,使软木不能遮住你的视线,可是你无论怎样斜着头看,总不能看到别针。为什么? 关键词:全反射
4 、雨中快跑能少淋雨吗?
关键词:相对运动速度方向,淋雨面积
5 、如果一个人静止结冰的湖面上,如果冰面是完全光滑的(即人与冰面之间没有摩擦力),试问他怎样才能到达岸上?
参考解答:反方向丢出东西,动量守恒,人获得朝着岸边运动的速度。
6、我国有一种儿童玩具“饮水小鸭”。把这小鸭放在一杯水前面,它就会俯下身去把水浸到杯里,喝完一口后又直立起来。可是直立一会儿,又会慢慢俯下身去,等到鸭嘴够到了水,喝了一口,又会直立起来。其外观及原理图如下所示,试解释其原理。
答案参考: (1)玩具构造:
这只鸟的身体包括2个玻璃球和1支玻璃管,玻璃管将二个玻璃球互联起来,形成一个密闭的空心腔体。在玻璃管上的适当位置固定了转动轴,转动轴的支架被设计成鸟腿部的形状。 两只玻璃球中,一只
较小的作为头部,另外一只在下面作为腹部。玻璃管的下端一直伸到了接近腹底的位置。
在身体内部有少量的特别的液体,通常采用被溶解了鲜艳颜色的亚甲基氯化物——二氯甲烷(CH2CL2)或者液态乙醚(C2H5OC2H5)。这一类液体很容易蒸发,它们标准的沸点接近室温,也就是说它们在室温下就能够气化变成蒸气。 (2)工作原理:
由于腹部有液体,使重心在转动轴以下,因此这只鸟最初是呈站立的姿态。
还有一个不能不提到的物品是1杯水,没有它,饮水鸟是不会动作的!别忘了这杯水的作用。
头部(包括嘴部)通常被粘上一层红色毛毡,这种材料的吸水性很好。在第一次使用时,你要把饮水鸟的头部按在水杯里,让这只鸟头部的毛毡吸水被浸湿。当你放开手后,这只鸟摇摆起来。由于毛毡上水的蒸发,导致头变得比腹部温度稍低(即有一个“微温差”)。而鸟的摇摆的行动又协助了蒸发的加速(就象你沾水的手在空中挥舞感到更凉快一样),真是天作之合!
虽然头部和玻璃管的上部看起来好象是空的,但是它们里面实际上是充满了从二氯甲烷蒸发出来的蒸气。二氯甲烷或者乙醚是制作饮水鸟的绝好材料,因为它们都具有“低潜热”,很容易蒸发,不需要获取很多热量就能气化变成蒸气。 由于头部温度降低,一些蒸气冷凝,成为
流动的小液滴(就象水蒸汽接触到冷的玻璃窗凝结成为小水滴流下来一样)。
蒸气凝结成为小液滴后,占用的空间减少,这使头部里面的压力比腹部稍低,头部和腹部之间的压力不平衡,导致了液体被吮进玻璃管上升进入头部。你也可以理解为腹部液体产生的蒸汽压力推动液体沿玻璃管上升进入头部(因为头部气压低于腹部),这更减少了头部蒸汽的数量,同时降低了腹部压力。这样更加进一步导致液体蒸发,造成更多蒸汽将更多的液体强制压入玻璃管上升进入头部。
随着液体沿玻璃管上升进入头部,它逐渐改变了这只饮水鸟的重心。使重心逐渐移动到转动轴以上,这导致它倾斜越来越多,直到它最终“头重脚轻”地低头“饮水”。这个动作正是我们所希望看到的“饮水”效果。但是,我认为这个动作更重要的意义在于它使饮水鸟巧妙地补充了头部毛毡所蒸发掉的水份。
当饮水鸟的身体差不多呈水平状态时,在腹部内的玻璃管的末端与液体脱离接触, 2只玻璃球的空间连通,在腹部的液体之上的蒸气现在可以迅速地通过玻璃管进入到头部,使头部和腹部的气压相等,气压差消失。这时,以前移动到头部的液体汩汩地向下流回腹部。 由于头部的液体流回腹部,它迅速地移动了重心,使其回到转动轴以下比较低的腹部,因此这只鸟的头部离开玻璃杯,摇摆着恢复直立状态。然后,头部毛毡上的水份又蒸发,饮水鸟重复上述过程,不停循环,就如同一台“永动机”一样时刻不停地工作着。
另外尾部粘上的一束羽毛纯粹是为了装饰用,它对于饮水鸟的工作基本上没有贡献。
7、在影片《新格列佛游记》里,那些小人是用高音说话的,因为只有高音才跟他们的小喉头配合,而大人比佳却用低音说话。但在拍摄过程中,扮演小人的是些成年演员,扮演比佳的是个孩子,那么影片声调的改变又是怎样改变的呢?
关键词:导演用动的很慢的录音带来记录小人演员的说话,用动的很快的录音带来记录比佳的说话,但用普通的速度来放映这部影片。
10、有风的日子里海洋上常常有波浪、旗在刮风的时候飘得很急、海岸上的细沙排列的像波浪一样、从工厂烟囱里冒出的烟是一团一团的,这些都是生活中很常见的现象,你能解释原因吗? 关键词:液体和气体的涡流运动
由于共振,雷诺数改变,使流体的层流变成湍流,从而形成这些现象。
8 、为什么少有黑色的花?
参考解答:自然界少有黑色的花,只有少数的花偶然有黑色的斑点,因为黑色吸收全部的光波,热量过多,容易受到伤害。