Question

【題目】閱讀短文，回答文后的問題．

浮子流量計

氣體的流量一般指單位時間內流過通氣管道的氣體體積，流量等于氣體的流速和通道橫截面積的乘積．生活生產中經常要對氣體的流量進行控制，例如醫院給病人輸氧時，用閥門控制氧氣瓶輸出氧氣的流量，在管道中接入流量計，可以反映流量的大小．

浮子流量計是一種常用的流量計．其結構如圖所示，一個上粗下細的錐形管，管內倒放著一個鋁制的圓錐體浮子．工作時，氣體從錐形管下端流入，向上沖擊浮子，然后流過圓錐體浮子底面與錐形管之間的環形空隙，從上端流出．如果浮子受到氣流的沖力大，就會向上移動，環形空隙加大，氣體流速變小，對浮子的沖力就會變小，這樣浮子最終穩定在某一位置，這個位置的高低就反映了氣體流量的大小．

（1）浮子流量計使用時，錐形管應處于（______）

A.水平方向 B.豎直方向 C.斜向上 D.斜向下

（2）浮子所受氣體浮力很小，可以忽略．當浮子穩定在某一位置時，氣流對浮子的沖力和浮子重力的關系是______．

（3）對于某個制成的浮子流量計，浮子和錐形管之間的環形空隙的面積和浮子高度成正比，比例系數為k1；氣流對浮子的沖力和流速成正比，比例系數為k2；浮子的質量為m．當浮子穩定在高度h時，氣體流量Q的表達式為Q =___________．

（4）浮子流量計能反映的最大流量是有限的，如果要讓這個浮子流量計能反映更大的流量，請你提出一條可行的改進措施：_________________________________________．

Answer 1

【答案】 B 二力平衡 用密度更大的材料制作浮子

【解析】（1）根據題意可知，當流量一定時，氣流向上的沖擊力與浮子的重平衡，即這一過程要利用浮子的重，所以浮子流量計使用時，錐形管必須處于豎直方向。

（2）浮子所受氣體浮力很小，可以忽略．當浮子穩定在某一位置時，氣流對浮子的沖力和浮子的重力，二力大小相等，方向相反，作用在一條直線上，所以二力平衡。

（3）對于某個制成的浮子流量計，浮子和錐形管之間的環形空隙的面積和浮子高度成正比，比例系數為k1，即可得：；

氣流對浮子的沖力和流速成正比，比例系數為k2；浮子的質量為m．且沖力與重力平衡，可得：

則：；

根據題意：流量等于氣體的流速和通道橫截面積的乘積．所以當浮子穩定在高度h時，氣體流量Q的表達式為：

。

（4）浮子流量計能反映的最大流量是有限的，如果要讓這個浮子流量計能反映更大的流量，根據可知，當浮子的質量越大時，流量越大，所以改進措施為：用密度更大的材料制作浮子