粤沪版物理八年级下学期9.4 神奇的升力
一、单选题
1.(2020九上·孝南开学考)京沪高铁的时速达350km/h,当两列“和谐号”动车相对驶过时,按铁路部门的规定,它们必须减速,否则车窗玻璃可能会损坏。如果真的发生了这种现象,( )
A.碎玻璃将会飞向车内 B.碎玻璃将会飞向车外
C.碎玻璃沿竖直方向下落 D.碎玻璃将会飞向车顶
【答案】B
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】当两列动车高速相对驶过时,车内的空气流速小压强大,车外的空气流速大压强小,形成指向车外的压力差,会将玻璃压破,碎玻璃会飞向车外,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】流体在流速大的地方压强小。
2.(2020·潍坊)如图所示,一圆形水管左粗右细,a、b为粗管和细管中同一水平面上的点,水管中有一气泡,随水向右快速运动,气泡经过a、b两点时体积大小的比较,以下分析正确的是( )
A.a点时大 B.b点时大 C.一样大 D.均有可能
【答案】B
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】由于圆形水管左粗右细,当水经过a、b两点时,b点的流速大,压强小,所以气泡经过b两点时的体积大于a点时体积。
故答案为:B。
【分析】流体在流速大的地方压强小,液体对气压压强越小,气体膨胀,体积变大。
3.(2020·苏州)小明采用“向漏斗口吹气,观察乒乓球状态”的方法来探究流速对流体压强的影响。以下方案不合理的是
A. 竖直向上吹气
B. 水平向右吹气
C. 竖直向下吹气
D. 斜向下吹气
【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.不吹气时,乒乓球受到的重力和支持力是平衡力,乒乓球处于静止状态;竖直向上吹气时,乒乓球底部空气流速大压强小,乒乓球上面流速小压强大,产生向下的压力,乒乓球受竖直向下的重力,乒乓球还受到支持力作用,这三个力是平衡力,乒乓球也处于静止状态,所以竖直向上吹气每个改变乒乓球的运动状态,不能很好的探究流体流速对流体压强的影响,A符合题意;
B.不吹气时,乒乓球由于重力作用会滚下来,水平向右吹气时,乒乓球左侧空气流速大压强小,乒乓球右侧空气流速小压强大,产生向左的压力,乒乓球保持静止状态,所以水平向右吹气改变了乒乓球的运动状态,可以探究流速对流体压强的影响,B不符合题意;
C.不吹气时,乒乓球由于重力作用会滚下落,竖直向下吹气时,乒乓球上方空气流速大压强小,乒乓球下方空气流速小压强大,产生向上的压力,乒乓球保持静止状态,所以竖直向下吹气改变了乒乓球的运动状态,可以探究流速对流体压强的影响,C不符合题意;
D.不吹气时,乒乓球由于重力作用会滚下来,斜向下吹气时,乒乓球右上方空气流速大压强小,乒乓球左下方空气流速小压强大,产生向右上方的压力,乒乓球保持静止状态,所以斜向下吹气改变了乒乓球的运动状态,可以探究流速对流体压强的影响,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】该题目考查的是流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
4.(2020·长春)下列物体在升空过程中,应用流体压强与流速关系的是( )
A.飞机 B.飞艇 C.热气球 D.氢气球
【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.飞机起飞时,机翼上方空气流速大、压强小,机翼下方空气流速小、压强大,从而产生了令飞机上升的升力,A符合题意;
BCD.飞艇、热气球、氢气球它们都是利用空气的浮力升空的,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】该题目考查的是流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
5.(2020·自贡)如图所示,一辆轿车在平直公路上高速行驶时,其上、下表面相比较( )
A.轿车上表面空气流速小压强大 B.轿车上表面空气流速大压强小
C.轿车下表面空气流速小压强小 D.轿车下表面空气流速大压强大
【答案】B
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】轿车的形状为上凸下平,在平直公路上高速行驶时,轿车上方空气流速大、压强小,下方空气流速小、压强大。
故答案为:B。
【分析】流体在流速大的地方压强小。
6.(2020·东营)近期交警部门加大对电动车安装遮阳伞的检査拆除力度 遮阳伞虽能遮挡阳光,但存在安全隐患,当电动车快速行驶时,如图所示,下列说法正确的是( )
A.遮阳伞上边空气流速小,压强小,伞面被向下压
B.遮阳伞下边空气流速大,压强小,伞面被向上吸
C.遮阳伞上边空气流速大,压强大,伞面被向下压
D.遮阳伞下边空气流速小,压强大,伞面被向上吸
【答案】D
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】伞的形状是上方凸起的,当气流经过时,上方的流速大,压强小,下方的流速小,压强大,伞下方的气压大于伞上方的气压,这样就会产生一个向上的升力,使伞容易被风吸起来,使电动车不能平稳行驶。
故答案为:D。
【分析】该题目考查的是流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
7.(2020·仙桃)以下选项中,没有利用“流体压强与流速的关系”的是( )
A.图甲,赛车尾部安装气流偏导器
B.图乙,气垫船船体脱离水面行驶
C.图丙,飞机的机翼设计成流线型
D.图丁,高铁站站台上划定安全线
【答案】B
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.图甲,赛车尾部安装气流偏导器,利用了“流体压强与流速的关系”产生向下的压力差,从而使赛车获得更大的摩擦力,A不符合题意;
B.图乙,气垫船船体脱离水面行驶,是通过向下喷气使船体离开水面,没有利用“流体压强与流速的关系”,B符合题意;
C.图丙,飞机的机翼设计成流线型,利用了“流体压强与流速的关系”产生向上的压力差,使飞机获得升力,C不符合题意;
D.图丁,高铁站站台上划定安全线,是用来防止由于“流体压强与流速的关系”而产生向铁轨里的压力差所带来的危险,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】流体在流速大的地方压强小,物体间不接触,没有摩擦力。
8.(2020八下·北京期末)京津高铁所用列车CRH3动车组在试验中跑出了394.3km/h的世界运营列车最高时速记录。列车高速行驶时,若人靠近列车容易被吸进轨道,应特别注意安全。从物理学的角度看,这是由于高速行驶的列车与人之间的( )
A.空气流速减小,压强增大 B.空气流速减小,压强减小
C.空气流速增大,压强减小 D.空气流速增大,压强增大
【答案】C
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】人离列车太近时,高速列车行驶过程中,带动周围的空气高速流动,使人和列车之间的空气流动速度很大,压强很小,人外侧的压强不变,人在内外压强差的作用下,被压向列车出现事故。
故答案为:C。
【分析】流体在流速大的地方压强小。
9.(2020八下·钦州期末)如图所示,从倒置的漏斗口向下吹气,乒乓球不会掉下来,原因是乒乓球( )
A.上方空气流速小,压强大 B.上方空气流速小,压强小
C.上方空气流速大,压强大 D.上方空气流速大,压强小
【答案】D
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】当向下用力吹气时,增大乒乓球上方的空气的流动速度,压强减小,乒乓球下面的压强不变,乒乓球下面的压强大于上面的压强,乒乓球在压强差的作用下悬浮在漏斗中。
故答案为:D。
【分析】流体在流速大的地方压强小。
10.(2020八下·齐齐哈尔期末)中国南极泰山站是继长城站、中山站、昆仑站之后中国的第四个南极科学考察站,于2014年2月8日正式建成开站。泰山站采用轻质材料装配而成,为避免被南极强横风吹得移位,其独特的支架悬空形状发挥了作用。泰山站的悬空形状接近于( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】气体流速大的地方压强小,要使泰山站避免移位更加稳定,下表面弧度要更大,
故答案为:A。
【分析】该题目考查的是流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
11.(2020八下·宾阳期末)下列有关飞机升力产生说法正确的是( )
A.飞机的升力如同气球在空气中受到向上的力,是空气对它的浮力
B.是因为机翼上下方气流速度不同,使机翼上下表面存在压强差
C.是因为飞机高速运动产生的,任何一个物体,只要在空气中高速运动都会获得这样的升力
D.是由于发动机的动力产生的
【答案】B
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A B.气球在空气中受到向上的力,这是空气对它的浮力;飞机的升力并不是空气对它的浮力,飞机升力是因为机翼上下方气流速度不同,使机翼上下表面存在压强差,从而产生向上的升力,使飞机飞起来,它们是不同的力,A不符合题意;B符合题意;
CD.飞机的升力是因为飞机高速运动产生的,这与机翼的形状有直接关系,因此并非任何一个物体,只要在空气中高速运动都会受到这样的升力,CD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】该题目考查的是流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
12.(2020八下·临渭期末)下列生活实例或现象中运用了相同物理知识的是( )
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
【答案】D
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】①用吸管吸饮料时,嘴内的气压小于外界大气压,饮料在大气压力作用下被压入嘴中,利用了大气压;②热气球升空利用了空气浮力;③向悬挂的气球一侧吹气,吹气的那一侧空气流速大压强小,所以气球向吹气的那侧飘;④飞机起飞利用流体压强与流速的关系,等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面,由于机翼上表面弯曲,下表面平直,所以空气通过机翼上表面的流速大,压强较小;通过下表面的流速较小,压强大,所以飞机受到一个向上的升力;
综上所述,③④的原理相同,都是应用的流体压强与流速的关系,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】该题目考查的是流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
二、填空题
13.(2021九下·吉林月考)抽油烟机是利用气体流速大,压强 的原理将油烟抽到室外的;而新型静电抽油烟机又利用带电物体能够 轻小物体的性质,进一步降低了油烟对大气的污染。
【答案】小;吸引
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】抽油烟机是利用气体流速大,压强小的原理。而新型静电抽油烟机又利用带电物体能够吸引轻小物体的性质,进一步降低了油烟对大气的污染。
故答案为:小;吸引
【分析】对于流体流速越大的地方压强越小。
14.(2020八上·通州期末)图所示的跑车尾部安装了一种“气流偏导器”,它上表面平直,下表面呈弧形向下凸起。当跑车高速行驶时,气流偏导器上、下方会形成压强差,从而对车的尾部产生一个向 的压力。(选填“上”或“下”)
【答案】下
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】由图知道,等质量的空气在相同的时间内同时通过“气流偏导器”的上表面和下表面,由于上表面平直,下表面呈弧形凸起,当跑车高速行驶时,流过它上方的空气速度比下方空气速度小,此时,上方空气压强比下方空气压强大,对车的尾部产生一个向下的压力,从而使车轮抓紧地面。
【分析】流体在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
15.(2020八上·讷河期末)在某科技馆内,有一个风洞实验室,如图所示,一架模型飞机固定在托盘测力计上.无风时,托盘测力计示数为15N;当迎面吹着飞机的风速达到20m/s时,托盘测力计的示数为7N,可以判定飞机受到了一个新的力.根据你的分析,飞机受到的该力大小为 N,方向 .
【答案】8;竖直向上
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】无风时,托盘测力计示数为15N说明飞机受到的重力为15N;对飞机吹风时托盘测力计的示数变为为7牛,示数减小,说明飞机受到了一个向上的升力,升力的大小为F′=G-F=15N-7N=8N,方向竖直向上。
【分析】流体在流速大的地方压强小,根据测量的力的差值计算飞机受到的升力。
16.(2020九上·赣县开学考)如同甲所示,在铁桶内放少量的水.用火加热.水沸腾之后把桶门堵住,然后浇上冷水,在 作用下,铁桶被压扁了;手握如图乙所示的两张纸,让纸口由下垂.在两张纸中间向下吹气.结果发现两张纸向中间靠拢,这表明气体流动速度越大的位置,压强越 .
【答案】大气压;小
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】在铁桶内放少量的水,用火加热,水沸腾之后把桶口堵住,然后浇上冷水,铁桶内的水蒸气遇冷液化成小水珠,气压减小,桶内的压强小于外界大气压,在大气压的作用下,铁桶被压扁了;
当向两张纸中间吹气时,中间的空气流动速度增大,压强减小.纸外侧的压强不变,纸受到向内的压强大于向外的压强,受到向内的压力大于向外的压力,纸在压力差的作用下向中间靠拢,说明气体流速越大的地方压强越小.
【分析】该题目考查的是流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
17.(2020·陕西)如图所示为某同学设计的冷热水混合淋浴器,图中水平连接部分管径较细,冷水流经此处时,流速大,压强 ,瓶中的热水在 的作用下上升,与冷水混合得到温水。
【答案】小(或低);大气压(或大气压强 大气压力 压强差 压力差)
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】流体流速越大的位置,压强越小。瓶中的热水在大气压的作用下被压上,进入混合器中与冷水混合得到温水。
【分析】流体在流速大的地方压强小。
18.(2020·重庆)如图甲所示饮料从吸管上升到嘴里,是因为空气中存在 ;如图乙所示,对吸管A吹气,管B中的水会上升,是因为流体中流速越大的位置压强越 (选填“大”或“小”)。
【答案】大气压;小
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】用吸管从瓶子中吸饮料时,是利用大气压工作的;当吸气时,吸管中的气压减小,饮料在大气压的作用下进入嘴里。对吸管A吹气,B管上方的空气流速变大,压强变小,B管下方的压强不变,B管中的水在外界大气压作用下被压上,所以B管中的水上升;该实验可以说明,流体的压强与流速有关,流速越大,压强越小。
【分析】利用吸管喝饮料,利用了大气压的作用;流体的压强与流速有关,流速越大,压强越小。
三、解答题
19.(2021·奉贤模拟)如图所示,甲、乙两艘相同规格的轮船在同一河流中匀速相向驶过,请你用所学的相关物理知识对两船的高度不同做出解释。
【答案】解:甲、乙两艘相同规格的轮船在同一河流中匀速相向驶过时,两船之间空气流速快,压强小,两船外侧压强大,如果两船的高度相同,中间形成低压区,使船侧翻,两船的高度不同,避免中间形成低压区,使船侧翻。
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】流体在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
四、实验探究题
20.(2020九上·赣县开学考)
(1)由图甲所示的实验,只打开 A 阀门,水流入管道,当水稳定后,a 管液面高度 b管液面高度;再打开 B 阀门,在水向外流的过程中,a 管液面高度 b 管液面高度。(两空均选填大于/等于/小于)。
(2)在图乙所示的实验中,电扇转动后,托盘测力计的示数将 (选填变大/变小/不变)
(3)在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球(如图丙)。然后从漏斗口向下用力吹气,再将手指移开,乒乓球 (选填会/不会)掉下来。
【答案】(1)等于;大于
(2)变小
(3)不会
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】(1)打开A阀门,水流入管道,当水稳定后,a管、b管、大烧杯组成了连通器,装有水,水静止时水面是相平的,所以此时a管液面高度等于b管液面高度;当打开阀门B,粗管和细管流量相同,细管的流速大压强小,支持的水柱大,所以a管液面高度大于b管液面高度。(2)电扇转动后,气流会流经飞机机翼模型。机翼模型上方凸,空气通过的路程长,流速大,向下的压强小,机翼模型下方凹,空气通过的路程短,流速小,向上的压强大,从而形成了一个方向向上的压强差,使托盘测力计的示数变小。(3)从漏斗口向下吹气,乒乓球上方的空气流速大压强小,乒乓球下方的空气流速小压强大,乒乓球受到向上的压强大于向下的压强,乒乓球不会掉下来。
【分析】该题目考查的是流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
21.(2020·山西模拟)电风扇是夏天必备的乘凉工具,小明想知道风扇产生的空气流动强度大小与风扇的哪些因素有关?他猜想可能与风扇的扇叶宽度和扇叶倾斜角度有关系。为此他制作了几个不同的小风扇,用转速为300转/分的电动机分别带动,去吹动同一位置的同一纸片(如图所示)。下表为记录的实验数据。
序号 扇叶宽度 扇叶倾斜角度θ 扇叶长度 纸片被吹起的角度α
1 3cm 30° 7cm 30°
2 2cm 30° 7cm 20°
3 3cm 50° 7cm 40°
(1)实验中纸片被吹起的角度越大,则风扇产生的空气流动强度越 ;
(2)表格中的序号1和3的两次实验,小明想研究的问题是 ;
(3)分析表格中的序号1和2的两次实验数据,小明可以得出的初步结论为 ;
(4)为了使实验结论更可靠,除了每组实验重复多做几次外,请你再给出一点改进建议: 。
【答案】(1)大
(2)风扇产生的空气流动强度大小与扇叶倾斜角度之间的关系
(3)当扇叶倾斜角度和扇叶长度一定时,扇叶的宽度越宽,风扇产生的空气流动强度越大
(4)多次改变扇叶宽度和扇叶倾斜角度进行实验(开放性试题,答案合理即可)
【知识点】流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】(1)实验中纸片被吹起的角度越大,说明风扇产生的空气流动强度越大。(2)序号1和3的数据,扇叶的宽度及长度相同,倾斜角度不同,纸片被吹起的角度也不同,可知小明想探究风扇产生的空气流动强度与扇叶倾斜角度的关系。(3)1和2的两次实验数据,扇叶倾斜角度和扇叶长度相同,扇叶宽度不同,纸片被吹起的角度不同,且扇叶越宽,纸片被吹起的角度越大,可得在扇叶倾斜角度和长度一定的情况下,扇叶越宽,扇叶产生的空气流动强度越大。(4)为了使实验结论更可靠,除了每组实验重复多做几次外,可多次改变扇叶宽度及扇叶倾斜角度进行实验。
【分析】(1)实验中通过纸片被吹起的角度来反映空气流动强度的大小。(2)分析序号1和3的数据,扇叶的宽度及长度相同,倾斜角度不同,根据纸片被吹起的角度可得产生的空气流动强度与扇叶倾斜角度的关系。(3)1和2的两次实验数据,扇叶倾斜角度和扇叶长度相同,扇叶宽度不同,根据纸片被吹起的角度可得空气流动强度与扇叶宽度的关系。(4)多次改变扇叶宽度及扇叶倾斜角度进行实验,可使结论更加可靠。
五、综合题
22.(2020八下·太原期中)阅读短文,回答文后的问题。
浮子流量计
某种气体浮子流量计的结构如图所示,一个上粗下细的锥形管,管内倒放着一个圆锥体浮子。工作时,竖直安装该流量计,气体从锥形管下端流入,然后流过圆锥体浮子与锥形管之间的环形空隙,从上端流出,浮子上下端产生气压差形成浮子上升的力。如果浮子受到气流的升力较大,就会向上移动,环形空隙加大,气体流速变小,浮子的升力就会变小,这样浮子最终稳定在某一位置,这个位置的高低就反映了气体流量的大小。
(1)根据文中内容可知,浮子上端气体流速 浮子下端的气体流速;
(2)圆锥体浮子所受气体浮力很小,可以忽略。对于某个浮子流量计,气流对浮子的升力和流速成正比,比例系数为k,浮子的质量为m。当浮子稳定在某一高度时,气体流速的表达式为v= ;
(3)浮子流量计能反映的最大流量是有限的,如果要让这个浮子流量计能反映更大的流量,则该圆锥体浮子选用下面哪种材料制作更合适 。
A.铝 B.铁
【答案】(1)大于
(2)
(3)B
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】(1)由浮子流量计的仪器其结构图可知,浮子上端周围空间小,下端周围空间大,由此可知浮子上端气体流速大于浮子下端的气体流速。(2)根据“气流对浮子的升力和流速成正比,比例系数为k”得F=kv①当浮子的质量为m,浮子稳定在高度h时F=G=mg②,①②可得v= (3)根据(2)中的关系式得到,要想使浮子流量计能反映更大的流量,需要增大浮子的重力,故需要用密度更大的材料制作浮子,铁的密度大于铝的密度,所以选择铁更合适。
【分析】(1)空间越小时,气体的流速会较大;(2)根据物体受到的力的关系,利用质量和力与流速关系计算流速大小;(3)物体的体积一定时,物体的质量越大,反应的流速越大。
1 / 1粤沪版物理八年级下学期9.4 神奇的升力
一、单选题
1.(2020九上·孝南开学考)京沪高铁的时速达350km/h,当两列“和谐号”动车相对驶过时,按铁路部门的规定,它们必须减速,否则车窗玻璃可能会损坏。如果真的发生了这种现象,( )
A.碎玻璃将会飞向车内 B.碎玻璃将会飞向车外
C.碎玻璃沿竖直方向下落 D.碎玻璃将会飞向车顶
2.(2020·潍坊)如图所示,一圆形水管左粗右细,a、b为粗管和细管中同一水平面上的点,水管中有一气泡,随水向右快速运动,气泡经过a、b两点时体积大小的比较,以下分析正确的是( )
A.a点时大 B.b点时大 C.一样大 D.均有可能
3.(2020·苏州)小明采用“向漏斗口吹气,观察乒乓球状态”的方法来探究流速对流体压强的影响。以下方案不合理的是
A. 竖直向上吹气
B. 水平向右吹气
C. 竖直向下吹气
D. 斜向下吹气
4.(2020·长春)下列物体在升空过程中,应用流体压强与流速关系的是( )
A.飞机 B.飞艇 C.热气球 D.氢气球
5.(2020·自贡)如图所示,一辆轿车在平直公路上高速行驶时,其上、下表面相比较( )
A.轿车上表面空气流速小压强大 B.轿车上表面空气流速大压强小
C.轿车下表面空气流速小压强小 D.轿车下表面空气流速大压强大
6.(2020·东营)近期交警部门加大对电动车安装遮阳伞的检査拆除力度 遮阳伞虽能遮挡阳光,但存在安全隐患,当电动车快速行驶时,如图所示,下列说法正确的是( )
A.遮阳伞上边空气流速小,压强小,伞面被向下压
B.遮阳伞下边空气流速大,压强小,伞面被向上吸
C.遮阳伞上边空气流速大,压强大,伞面被向下压
D.遮阳伞下边空气流速小,压强大,伞面被向上吸
7.(2020·仙桃)以下选项中,没有利用“流体压强与流速的关系”的是( )
A.图甲,赛车尾部安装气流偏导器
B.图乙,气垫船船体脱离水面行驶
C.图丙,飞机的机翼设计成流线型
D.图丁,高铁站站台上划定安全线
8.(2020八下·北京期末)京津高铁所用列车CRH3动车组在试验中跑出了394.3km/h的世界运营列车最高时速记录。列车高速行驶时,若人靠近列车容易被吸进轨道,应特别注意安全。从物理学的角度看,这是由于高速行驶的列车与人之间的( )
A.空气流速减小,压强增大 B.空气流速减小,压强减小
C.空气流速增大,压强减小 D.空气流速增大,压强增大
9.(2020八下·钦州期末)如图所示,从倒置的漏斗口向下吹气,乒乓球不会掉下来,原因是乒乓球( )
A.上方空气流速小,压强大 B.上方空气流速小,压强小
C.上方空气流速大,压强大 D.上方空气流速大,压强小
10.(2020八下·齐齐哈尔期末)中国南极泰山站是继长城站、中山站、昆仑站之后中国的第四个南极科学考察站,于2014年2月8日正式建成开站。泰山站采用轻质材料装配而成,为避免被南极强横风吹得移位,其独特的支架悬空形状发挥了作用。泰山站的悬空形状接近于( )
A. B.
C. D.
11.(2020八下·宾阳期末)下列有关飞机升力产生说法正确的是( )
A.飞机的升力如同气球在空气中受到向上的力,是空气对它的浮力
B.是因为机翼上下方气流速度不同,使机翼上下表面存在压强差
C.是因为飞机高速运动产生的,任何一个物体,只要在空气中高速运动都会获得这样的升力
D.是由于发动机的动力产生的
12.(2020八下·临渭期末)下列生活实例或现象中运用了相同物理知识的是( )
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
二、填空题
13.(2021九下·吉林月考)抽油烟机是利用气体流速大,压强 的原理将油烟抽到室外的;而新型静电抽油烟机又利用带电物体能够 轻小物体的性质,进一步降低了油烟对大气的污染。
14.(2020八上·通州期末)图所示的跑车尾部安装了一种“气流偏导器”,它上表面平直,下表面呈弧形向下凸起。当跑车高速行驶时,气流偏导器上、下方会形成压强差,从而对车的尾部产生一个向 的压力。(选填“上”或“下”)
15.(2020八上·讷河期末)在某科技馆内,有一个风洞实验室,如图所示,一架模型飞机固定在托盘测力计上.无风时,托盘测力计示数为15N;当迎面吹着飞机的风速达到20m/s时,托盘测力计的示数为7N,可以判定飞机受到了一个新的力.根据你的分析,飞机受到的该力大小为 N,方向 .
16.(2020九上·赣县开学考)如同甲所示,在铁桶内放少量的水.用火加热.水沸腾之后把桶门堵住,然后浇上冷水,在 作用下,铁桶被压扁了;手握如图乙所示的两张纸,让纸口由下垂.在两张纸中间向下吹气.结果发现两张纸向中间靠拢,这表明气体流动速度越大的位置,压强越 .
17.(2020·陕西)如图所示为某同学设计的冷热水混合淋浴器,图中水平连接部分管径较细,冷水流经此处时,流速大,压强 ,瓶中的热水在 的作用下上升,与冷水混合得到温水。
18.(2020·重庆)如图甲所示饮料从吸管上升到嘴里,是因为空气中存在 ;如图乙所示,对吸管A吹气,管B中的水会上升,是因为流体中流速越大的位置压强越 (选填“大”或“小”)。
三、解答题
19.(2021·奉贤模拟)如图所示,甲、乙两艘相同规格的轮船在同一河流中匀速相向驶过,请你用所学的相关物理知识对两船的高度不同做出解释。
四、实验探究题
20.(2020九上·赣县开学考)
(1)由图甲所示的实验,只打开 A 阀门,水流入管道,当水稳定后,a 管液面高度 b管液面高度;再打开 B 阀门,在水向外流的过程中,a 管液面高度 b 管液面高度。(两空均选填大于/等于/小于)。
(2)在图乙所示的实验中,电扇转动后,托盘测力计的示数将 (选填变大/变小/不变)
(3)在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球(如图丙)。然后从漏斗口向下用力吹气,再将手指移开,乒乓球 (选填会/不会)掉下来。
21.(2020·山西模拟)电风扇是夏天必备的乘凉工具,小明想知道风扇产生的空气流动强度大小与风扇的哪些因素有关?他猜想可能与风扇的扇叶宽度和扇叶倾斜角度有关系。为此他制作了几个不同的小风扇,用转速为300转/分的电动机分别带动,去吹动同一位置的同一纸片(如图所示)。下表为记录的实验数据。
序号 扇叶宽度 扇叶倾斜角度θ 扇叶长度 纸片被吹起的角度α
1 3cm 30° 7cm 30°
2 2cm 30° 7cm 20°
3 3cm 50° 7cm 40°
(1)实验中纸片被吹起的角度越大,则风扇产生的空气流动强度越 ;
(2)表格中的序号1和3的两次实验,小明想研究的问题是 ;
(3)分析表格中的序号1和2的两次实验数据,小明可以得出的初步结论为 ;
(4)为了使实验结论更可靠,除了每组实验重复多做几次外,请你再给出一点改进建议: 。
五、综合题
22.(2020八下·太原期中)阅读短文,回答文后的问题。
浮子流量计
某种气体浮子流量计的结构如图所示,一个上粗下细的锥形管,管内倒放着一个圆锥体浮子。工作时,竖直安装该流量计,气体从锥形管下端流入,然后流过圆锥体浮子与锥形管之间的环形空隙,从上端流出,浮子上下端产生气压差形成浮子上升的力。如果浮子受到气流的升力较大,就会向上移动,环形空隙加大,气体流速变小,浮子的升力就会变小,这样浮子最终稳定在某一位置,这个位置的高低就反映了气体流量的大小。
(1)根据文中内容可知,浮子上端气体流速 浮子下端的气体流速;
(2)圆锥体浮子所受气体浮力很小,可以忽略。对于某个浮子流量计,气流对浮子的升力和流速成正比,比例系数为k,浮子的质量为m。当浮子稳定在某一高度时,气体流速的表达式为v= ;
(3)浮子流量计能反映的最大流量是有限的,如果要让这个浮子流量计能反映更大的流量,则该圆锥体浮子选用下面哪种材料制作更合适 。
A.铝 B.铁
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】当两列动车高速相对驶过时,车内的空气流速小压强大,车外的空气流速大压强小,形成指向车外的压力差,会将玻璃压破,碎玻璃会飞向车外,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】流体在流速大的地方压强小。
2.【答案】B
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】由于圆形水管左粗右细,当水经过a、b两点时,b点的流速大,压强小,所以气泡经过b两点时的体积大于a点时体积。
故答案为:B。
【分析】流体在流速大的地方压强小,液体对气压压强越小,气体膨胀,体积变大。
3.【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.不吹气时,乒乓球受到的重力和支持力是平衡力,乒乓球处于静止状态;竖直向上吹气时,乒乓球底部空气流速大压强小,乒乓球上面流速小压强大,产生向下的压力,乒乓球受竖直向下的重力,乒乓球还受到支持力作用,这三个力是平衡力,乒乓球也处于静止状态,所以竖直向上吹气每个改变乒乓球的运动状态,不能很好的探究流体流速对流体压强的影响,A符合题意;
B.不吹气时,乒乓球由于重力作用会滚下来,水平向右吹气时,乒乓球左侧空气流速大压强小,乒乓球右侧空气流速小压强大,产生向左的压力,乒乓球保持静止状态,所以水平向右吹气改变了乒乓球的运动状态,可以探究流速对流体压强的影响,B不符合题意;
C.不吹气时,乒乓球由于重力作用会滚下落,竖直向下吹气时,乒乓球上方空气流速大压强小,乒乓球下方空气流速小压强大,产生向上的压力,乒乓球保持静止状态,所以竖直向下吹气改变了乒乓球的运动状态,可以探究流速对流体压强的影响,C不符合题意;
D.不吹气时,乒乓球由于重力作用会滚下来,斜向下吹气时,乒乓球右上方空气流速大压强小,乒乓球左下方空气流速小压强大,产生向右上方的压力,乒乓球保持静止状态,所以斜向下吹气改变了乒乓球的运动状态,可以探究流速对流体压强的影响,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】该题目考查的是流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
4.【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.飞机起飞时,机翼上方空气流速大、压强小,机翼下方空气流速小、压强大,从而产生了令飞机上升的升力,A符合题意;
BCD.飞艇、热气球、氢气球它们都是利用空气的浮力升空的,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】该题目考查的是流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
5.【答案】B
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】轿车的形状为上凸下平,在平直公路上高速行驶时,轿车上方空气流速大、压强小,下方空气流速小、压强大。
故答案为:B。
【分析】流体在流速大的地方压强小。
6.【答案】D
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】伞的形状是上方凸起的,当气流经过时,上方的流速大,压强小,下方的流速小,压强大,伞下方的气压大于伞上方的气压,这样就会产生一个向上的升力,使伞容易被风吸起来,使电动车不能平稳行驶。
故答案为:D。
【分析】该题目考查的是流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
7.【答案】B
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.图甲,赛车尾部安装气流偏导器,利用了“流体压强与流速的关系”产生向下的压力差,从而使赛车获得更大的摩擦力,A不符合题意;
B.图乙,气垫船船体脱离水面行驶,是通过向下喷气使船体离开水面,没有利用“流体压强与流速的关系”,B符合题意;
C.图丙,飞机的机翼设计成流线型,利用了“流体压强与流速的关系”产生向上的压力差,使飞机获得升力,C不符合题意;
D.图丁,高铁站站台上划定安全线,是用来防止由于“流体压强与流速的关系”而产生向铁轨里的压力差所带来的危险,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】流体在流速大的地方压强小,物体间不接触,没有摩擦力。
8.【答案】C
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】人离列车太近时,高速列车行驶过程中,带动周围的空气高速流动,使人和列车之间的空气流动速度很大,压强很小,人外侧的压强不变,人在内外压强差的作用下,被压向列车出现事故。
故答案为:C。
【分析】流体在流速大的地方压强小。
9.【答案】D
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】当向下用力吹气时,增大乒乓球上方的空气的流动速度,压强减小,乒乓球下面的压强不变,乒乓球下面的压强大于上面的压强,乒乓球在压强差的作用下悬浮在漏斗中。
故答案为:D。
【分析】流体在流速大的地方压强小。
10.【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】气体流速大的地方压强小,要使泰山站避免移位更加稳定,下表面弧度要更大,
故答案为:A。
【分析】该题目考查的是流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
11.【答案】B
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A B.气球在空气中受到向上的力,这是空气对它的浮力;飞机的升力并不是空气对它的浮力,飞机升力是因为机翼上下方气流速度不同,使机翼上下表面存在压强差,从而产生向上的升力,使飞机飞起来,它们是不同的力,A不符合题意;B符合题意;
CD.飞机的升力是因为飞机高速运动产生的,这与机翼的形状有直接关系,因此并非任何一个物体,只要在空气中高速运动都会受到这样的升力,CD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】该题目考查的是流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
12.【答案】D
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】①用吸管吸饮料时,嘴内的气压小于外界大气压,饮料在大气压力作用下被压入嘴中,利用了大气压;②热气球升空利用了空气浮力;③向悬挂的气球一侧吹气,吹气的那一侧空气流速大压强小,所以气球向吹气的那侧飘;④飞机起飞利用流体压强与流速的关系,等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面,由于机翼上表面弯曲,下表面平直,所以空气通过机翼上表面的流速大,压强较小;通过下表面的流速较小,压强大,所以飞机受到一个向上的升力;
综上所述,③④的原理相同,都是应用的流体压强与流速的关系,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】该题目考查的是流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
13.【答案】小;吸引
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】抽油烟机是利用气体流速大,压强小的原理。而新型静电抽油烟机又利用带电物体能够吸引轻小物体的性质,进一步降低了油烟对大气的污染。
故答案为:小;吸引
【分析】对于流体流速越大的地方压强越小。
14.【答案】下
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】由图知道,等质量的空气在相同的时间内同时通过“气流偏导器”的上表面和下表面,由于上表面平直,下表面呈弧形凸起,当跑车高速行驶时,流过它上方的空气速度比下方空气速度小,此时,上方空气压强比下方空气压强大,对车的尾部产生一个向下的压力,从而使车轮抓紧地面。
【分析】流体在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
15.【答案】8;竖直向上
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】无风时,托盘测力计示数为15N说明飞机受到的重力为15N;对飞机吹风时托盘测力计的示数变为为7牛,示数减小,说明飞机受到了一个向上的升力,升力的大小为F′=G-F=15N-7N=8N,方向竖直向上。
【分析】流体在流速大的地方压强小,根据测量的力的差值计算飞机受到的升力。
16.【答案】大气压;小
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】在铁桶内放少量的水,用火加热,水沸腾之后把桶口堵住,然后浇上冷水,铁桶内的水蒸气遇冷液化成小水珠,气压减小,桶内的压强小于外界大气压,在大气压的作用下,铁桶被压扁了;
当向两张纸中间吹气时,中间的空气流动速度增大,压强减小.纸外侧的压强不变,纸受到向内的压强大于向外的压强,受到向内的压力大于向外的压力,纸在压力差的作用下向中间靠拢,说明气体流速越大的地方压强越小.
【分析】该题目考查的是流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
17.【答案】小(或低);大气压(或大气压强 大气压力 压强差 压力差)
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】流体流速越大的位置,压强越小。瓶中的热水在大气压的作用下被压上,进入混合器中与冷水混合得到温水。
【分析】流体在流速大的地方压强小。
18.【答案】大气压;小
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】用吸管从瓶子中吸饮料时,是利用大气压工作的;当吸气时,吸管中的气压减小,饮料在大气压的作用下进入嘴里。对吸管A吹气,B管上方的空气流速变大,压强变小,B管下方的压强不变,B管中的水在外界大气压作用下被压上,所以B管中的水上升;该实验可以说明,流体的压强与流速有关,流速越大,压强越小。
【分析】利用吸管喝饮料,利用了大气压的作用;流体的压强与流速有关,流速越大,压强越小。
19.【答案】解:甲、乙两艘相同规格的轮船在同一河流中匀速相向驶过时,两船之间空气流速快,压强小,两船外侧压强大,如果两船的高度相同,中间形成低压区,使船侧翻,两船的高度不同,避免中间形成低压区,使船侧翻。
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】流体在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
20.【答案】(1)等于;大于
(2)变小
(3)不会
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】(1)打开A阀门,水流入管道,当水稳定后,a管、b管、大烧杯组成了连通器,装有水,水静止时水面是相平的,所以此时a管液面高度等于b管液面高度;当打开阀门B,粗管和细管流量相同,细管的流速大压强小,支持的水柱大,所以a管液面高度大于b管液面高度。(2)电扇转动后,气流会流经飞机机翼模型。机翼模型上方凸,空气通过的路程长,流速大,向下的压强小,机翼模型下方凹,空气通过的路程短,流速小,向上的压强大,从而形成了一个方向向上的压强差,使托盘测力计的示数变小。(3)从漏斗口向下吹气,乒乓球上方的空气流速大压强小,乒乓球下方的空气流速小压强大,乒乓球受到向上的压强大于向下的压强,乒乓球不会掉下来。
【分析】该题目考查的是流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
21.【答案】(1)大
(2)风扇产生的空气流动强度大小与扇叶倾斜角度之间的关系
(3)当扇叶倾斜角度和扇叶长度一定时,扇叶的宽度越宽,风扇产生的空气流动强度越大
(4)多次改变扇叶宽度和扇叶倾斜角度进行实验(开放性试题,答案合理即可)
【知识点】流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】(1)实验中纸片被吹起的角度越大,说明风扇产生的空气流动强度越大。(2)序号1和3的数据,扇叶的宽度及长度相同,倾斜角度不同,纸片被吹起的角度也不同,可知小明想探究风扇产生的空气流动强度与扇叶倾斜角度的关系。(3)1和2的两次实验数据,扇叶倾斜角度和扇叶长度相同,扇叶宽度不同,纸片被吹起的角度不同,且扇叶越宽,纸片被吹起的角度越大,可得在扇叶倾斜角度和长度一定的情况下,扇叶越宽,扇叶产生的空气流动强度越大。(4)为了使实验结论更可靠,除了每组实验重复多做几次外,可多次改变扇叶宽度及扇叶倾斜角度进行实验。
【分析】(1)实验中通过纸片被吹起的角度来反映空气流动强度的大小。(2)分析序号1和3的数据,扇叶的宽度及长度相同,倾斜角度不同,根据纸片被吹起的角度可得产生的空气流动强度与扇叶倾斜角度的关系。(3)1和2的两次实验数据,扇叶倾斜角度和扇叶长度相同,扇叶宽度不同,根据纸片被吹起的角度可得空气流动强度与扇叶宽度的关系。(4)多次改变扇叶宽度及扇叶倾斜角度进行实验,可使结论更加可靠。
22.【答案】(1)大于
(2)
(3)B
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】(1)由浮子流量计的仪器其结构图可知,浮子上端周围空间小,下端周围空间大,由此可知浮子上端气体流速大于浮子下端的气体流速。(2)根据“气流对浮子的升力和流速成正比,比例系数为k”得F=kv①当浮子的质量为m,浮子稳定在高度h时F=G=mg②,①②可得v= (3)根据(2)中的关系式得到,要想使浮子流量计能反映更大的流量,需要增大浮子的重力,故需要用密度更大的材料制作浮子,铁的密度大于铝的密度,所以选择铁更合适。
【分析】(1)空间越小时,气体的流速会较大;(2)根据物体受到的力的关系,利用质量和力与流速关系计算流速大小;(3)物体的体积一定时,物体的质量越大,反应的流速越大。
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