初中物理粤沪版八下第九章 第4节 神奇的升力 同步练习
一、单选题
1.(2021·金州模拟)在五一游艺晚会上,陈思同学演示了如图所示的实验,排在一条线上的三个碗,中间碗内放一个乒乓球,当用小管向球斜上方吹气,乒乓球将( )
A.仍静止 B.运动到左碗 C.运动到右碗 D.无法确定
【答案】C
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】当用小管向乒乓球斜上方吹气时,上方气体流速大,压强小,乒乓球受到一个向上的压力差,所以会上升。当乒乓球上升后,其右侧空气流速大、压强小,左侧空气流速小、压强大,所以乒乓球会运动到右侧(只有斜向上吹气时才会如此)。ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】流体在流速大的地方压强小。
2.(2021八下·长春期末)下列器械利用到“流体流速越大的位置,压强越小”原理的是( )
A.轮船 B.热气球 C.飞机 D.潜水艇
【答案】C
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】轮船、热气球及潜水艇都是利用浮力来工作的,飞机是由于流速大的位置压强小,在机翼的上下表面形成压力差而形成升力,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【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。
3.(2021八下·江州期末)长沙地铁1号线已经开始运营.如图所示,乘客候车时必须站在安全线之外,这是因为列车进站时车体附近( )
A.空气流速大,压强小 B.空气流速大,压强大
C.空气流速小,压强大 D.空气流速小,压强小
【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】当列车驶进站台时,会带动人和车之间的空气流动速度加快,由于流体压强与流速的关系知道,造成车体附近压强减小;此时人外侧空气流速慢压强大,而内侧流速快压强小,会产生一个向内侧的压强差,将人推向火车,而出现危险.
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.(2021八下·来宾期末)如图所示的四种事例中,其中能说明流体压强与流速有关的是( )
A. 向两纸片中间吹气,纸片合拢
B. 放松笔胆,墨水被吸到笔胆中
C. 用吸管吸饮料,饮料上升
D. 吸盘上挂物体,吸盘在竖直墙壁上静止
【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.向两纸片中间吹气,中间流速快,压强小,小于纸外侧的压强,这样纸片合拢,A符合题意;
B.放松笔胆,笔胆内的压强变小,小于外界大气压,墨水被吸到笔胆中,是大气压的应用,B不符合题意;
C.用吸管吸饮料,饮料上升,吸管的压强变小,小于外界大气压,饮料被吸到嘴中,故是大气压的应用,C不符合题意;
D.吸盘在竖直墙壁上静止,吸盘内的压强小于外界大气压,在大气压的作用下压在墙上,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】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.(2021八下·环江期末)如图所示,在倒置的漏斗里放一个乒乓球,从漏斗口用力向下吹气并将手指移开,则乒乓球( )
A.不会下落,因为其上方气体流速增大,压强变小
B.不会下落,因为其上方气体流速增大,压强变大
C.会下落,因为其上方气体流速增大,压强变大
D.会下落,因为其上方气体流速增大,压强变小
【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】从漏斗口用力向下吹气,使得乒乓球上方的气体流速大压强小,乒乓球下方的流速小压强大,乒乓球受到一个向上的压力差,故乒乓球不会下落,
故答案为:A。
【分析】流速大的地方压强小。
6.(2021·烟台)下列现象中,能利用流体压强规律解释的是( )
A. 用活塞式抽水机抽水
B. 用塑料吸管吸饮料
C. 盆景自动供水装置
D. 伞面被大风“吸”起
【答案】D
【知识点】大气压强的存在;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.活塞式抽水机工作时,其内部压强小于外界大气压,低处的水在大气压的作用下流入抽水机内,是利用大气压工作的,A不符合题意;
B.用塑料吸管吸饮料时,吸管内的气压小于外界大气压,饮料在大气压的作用下被压入吸管,是利用大气压工作的,B不符合题意;
C.盆景自动供水装置中,瓶内的水在大气压的作用下不会流出瓶外,是利用大气压工作的,C不符合题意;
D.伞的形状是上凸下平,风吹过时,流过伞上方的空气流速大于下方的空气流速,因流体流速越大的位置压强越小,故伞上方的气压小于下方的气压,使得伞受到向上的压力差而被大风“吸”起,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】生活中很多地方应用到了大气压,墙壁上的吸盘,钢笔吸墨水,用吸管喝饮料。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.(2021·威海)如图所示,水平放置的“H”形容器,右侧装有植物油,左侧可能装有水或酒精,中间用一个可以无摩擦移动的活塞密封,活塞处于静止状态,则左侧可能装有哪种液体?若想让活塞向左侧移动,可以在什么位置水平吹气?( )( )
A.水a处 B.水b处 C.酒精a处 D.酒精b处
【答案】C
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】活塞处于静止状态,说明两侧液体在活塞两侧产生的压强大小相同。由图得,左侧液体到活塞的深度比右侧植物油到活塞的深度深,说明左侧液体的密度小于右侧植物油的密度,因此左侧液体可能是酒精。若想让活塞向左侧移动,可以在a处吹气,使左侧液体上空的空气流速变快,压强变小,在b处大气压的作用下,活塞会往左边移动,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】流体压强大小与流速关系:在流体中流速越大地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大。
8.(2021·自贡)如图所示的实例中,利用了“流体压强与流速关系”工作的是( )
A. 茶壶
B. 吸盘挂钩
C. 飞机机翼上面凸起
D. 水坝上窄下宽
【答案】C
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.茶壶的壶嘴和壶身上端开口下端连通,构成了连通器,没有利用流体压强与流速关系,A不符合题意;
B.用力挤压吸盘,吸盘内空气减少,外部大气压把吸盘紧紧压住,所以用吸盘挂钩挂衣物,利用了大气压强的作用,B不符合题意;
C.在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小;飞机的机翼做成上面凸起,下面平直,由此飞机在飞行时,机翼上方的空气流速大压强较小,机翼下方的空气流速小,压强大所以飞机受到一个向上的升力,C符合题意;
D.水坝上窄下宽是因为液体压强随深度的增加而增大,水坝下面宽能够承受水给它的压强,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】流体压强大小与流速关系:在流体中流速越大地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大。
9.(2021·梧州)有些电动车安装了如图所示的特制伞来遮阳挡雨,它给我们带来方便的同时也带来了安全隐患,这样的电动车以较快速度行驶时有“向上飘”的感觉,下列关于这一现象的解释正确的是( )
A.伞上方的气流速度大于下方,压强小于下方
B.伞上方的气流速度大于下方,压强大于下方
C.伞上方的气流速度小于下方,压强大于下方
D.伞上方的气流速度小于下方,压强小于下方
【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】空气经过如图所示的伞时,在时间相同时,空气经过上方的路程大于下方,那么伞上方的空气流速大于下方的空气流速,由于流体流速大的地方压强小,所以,上方压强小于下方压强,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】流体压强大小与流速关系:在流体中流速越大地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大。
10.(2021八下·漳州期末)小明采用“向漏斗口吹气,观察乒乓球运动状态”的方法来探究流速对流体压强的影响。图中方案不合理的是( )
A. 竖直向上吹气
B. 斜向下吹气
C. 竖直向下吹气
D. 水平向左吹气
【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,所以竖直向上吹气没有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,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,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,水平向左吹气时,乒乓球右侧空气流速大压强小,乒乓球左侧空气流速小压强大,产生向右的压力,乒乓球保持静止状态,所以水平向左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】流体在流速大的地方压强小;物体由于重力会下落。
11.(2021八下·湖里期末)如图甲所示,静止时 U形管两侧液面相平、若要出现图乙的情景,下列方法可行的是( )
A.向右管打气 B.向左管抽气
C.沿左管口水平方向吹气 D.沿右管口水平方向吹气
【答案】D
【知识点】连通器原理;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.向右管打气,右边上方压强增大,而左边压强不变,所以在左右两边压强差的作用下,左边液面升高,A不符合题意;
B.向左管抽气,左边上方压强变小,而右边压强不变,所以在左右两边压强差的作用下,左边液面升高,B不符合题意;
C.若沿左管口水平方向吹气,可以使气流从U形管左边上方吹过,此时左边上方空气流速大、压强小,而右边压强不变,所以在左右两边压强差的作用下,左边液面升高,C不符合题意;
D.气流从U形管右边上方吹过,此时右边上方空气流速大、压强小,而左边压强不变,所以在左右两边压强差的作用下,右边液面升高,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】流体在流速大的地方压强小;压强的不同使U形管中液面高度不同。
12.(2021八下·承德期末)下列事例中与“流体压强与流速的关系”这个知识无关的现象是( )
A.用嘴通过吸管从瓶中吸起饮料
B.客车行驶时,窗帘被“吸出”窗外
C.拔火罐时罐子“吸”在皮肤上
D.地铁站等候地铁时,乘客必须站在安全线外
【答案】C
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.用嘴通过吸管吸,管内气体流速大压强小,大气压把液体压入管内,A不符合题意;
B.行驶的客车,车外的空气流速快、压强小,车内的空气流速小、压强大,向外的压强差把窗帘被压出窗外,B不符合题意;
C.拔火罐使用时,是大气压将罐紧紧地压在皮肤上,C符合题意;
D.当人离高速行驶的列车太近时,人和列车之间的空气流动速度快,压强变小,而人的外侧空气流速较慢,压强较大,从而使人受到一个向内的压力差,人在内外压力差的作用下被压向列车,从而造成危险,所以乘客必须站在安全线外候车,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】流体在流速大的地方压强小;拔火罐利用了大气压的作用。
二、填空题
13.(2021八下·和平期末)意大利科学家 首先用实验的方法测出了大气压强的数值;有诗曰:“清风不识字,何故乱翻书”,此故为书页上表面的空气流速大,压强 ,使得清风能翻书,也就不足为怪了。
【答案】托里拆利;小
【知识点】大气压强的测量方法;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】意大利的科学家托里拆利利用装有水银的细玻璃管测出了大气压的值是1.013×105Pa。
根据流体压强与流速间的关系,书页上表面的空气流速大,压强小,在压力差的作用下翻页。
【分析】托里拆利首先测量了大气压的数值;流体在流速大的地方压强小。
14.(2020八上·河源期中)如图所示,A、B是两个上端有开口的容器,它们构成的是一个 ;当用一个吸管沿B容器口水平吹气时,A容器中的液面会 。(选填“上升”“下降”或“不变”)说明气体流速越快,压强越 (选填“大”或“小”)
【答案】连通器;下降;小
【知识点】连通器原理;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A、B是两个上端开口、下部相连通的容器,所以它们构成的是一个连通器,连通器中装有液体保持静止时,液面相同,A、B两容器上方都是大气压。当用一个管子沿B容器口吹气时,B的上方空气流速快,压强小,A容器上方的大气压不变,B中的液面在A液面上方的大气压的作用下上升,A容器的液面就会下降。
【分析】底部连通上部开口是连通器;流体在流速大的位置压强小。
15.(2021九上·汕头开学考)2021年4月23日,海军三型主战舰艇--------长征18号艇,大连舰、海南舰在海南三亚某军港集中交接入列。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平出席交接入列活动并登上舰艇视察,如图所示的大连舰满载排水量大12300t,则其满载时受到的浮力为 N(g取10N/kg);舰载直升机起飞后,大连舰受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”);两只舰艇不能近距离高速并排航行,是由于两舰艇间水的流速越大,压强越 ,容易相撞。
【答案】1.23×108;变小;小
【知识点】流体压强与流速的关系;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】满载排水量m排=12300t=1.23×107kg
由阿基米德原理可得其满载时受到的浮力F浮=G排=m排g=1.23×107kg×10N/kg=1.23×108N
舰载直升机起飞后,大连舰自重力变小因大连舰仍然漂浮,所以根据物体浮沉条件可知,大连舰受到的浮力变小。
当两舰艇高速并排航行时,两舰艇之间水的流速大,压强小,容易发生撞船事故,故不能并排行驶。
【分析】根据阿基米德原理F浮=G排=m排g求得船满载时受到的浮力等于其排开水的重力;物体漂浮时浮力等于重力,根据物体重力的变化可知浮力大小的变化。
流体压强大小与流速关系:在流体中流速越大地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大。
16.(2021九上·六安开学考)行驶的汽车,车窗紧闭,当打开天窗时,天窗外空气流速 (选填“大于”、“等于”或“小于”)车内空气流速,天窗外空气压强 (选填“大于”、“等于”或“小于”)车内空气压强,所以车内空气被“抽到”车外。用吸管“吸”饮料时,饮料是在 作用下被“吸”入口中的。
【答案】大于;小于;大气压
【知识点】大气压的综合应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】行驶的汽车,车窗紧闭,当打开天窗时,天窗外空气流速大于车内空气流速,流体在流速快的地方压强小,天窗外空气压强小于车内空气压强,所以车内空气被“抽到”车外。
用吸管吸饮料时,吸管内气压减小,外界大气压不变,吸管内的大气压小于外界大气压,吸管内的大气压力小于外界大气压力,在大气压的作用下饮料被“吸”入口中。
【分析】流体压强大小与流速关系:在流体中流速越大地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大。
利用大气压强例子很多,例如吸盘、用吸管吸饮料、抽水机等等,要利用大气压能解释生活中有关问题。
17.(2021九上·肇源开学考)如图所示,用弹簧测力计挂上飞机机翼模型,再用电风扇对着机翼模型吹风。因为在流体中,流速越大的位置,压强
(选填“越大”、“越小”或“不变”),所以增大风速,弹簧测力计示数
(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】越小;减小
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】流速越大的位置,压强越小,增大风速,机翼上方的流速变大,压强变小,机翼受到向上的升力变大,故弹簧测力计的示数减小。
【分析】根据流体压强与流速的关系分析即可:流速大的地方压强小。
三、实验探究题
18.(2021·连云港)在学习“流体压强与流速关系”后,同学们知道了当气流吹向机翼时,飞机会获得升力,并且在相同条件下,气体的流速越大,飞机获得的升力也越大。为了探究飞机获得的升力与其他因素的关系,研究人员利用3D打印机制作出大小不同的纸机翼模型进行风洞模拟实验,如图甲所示。用传感器测量相关数据,进行分析研究。
(1)研究人员利用控制变量法探究飞机获得的升力与机翼投影面积的关系时,实验数据如下表所示。①分析数据,你得出的初步结论是 。②此实验选用三组不同的风速分别进行是为了 。
机翼投影面积S/m2 风速为v1时飞机获得的升力F1/N 风速为v2时飞机获得的升力F2/N 风速为v3时飞机获得的升力F3/N
0.01331 0.032 0.027 0.023
0.00998 0.023 0.021 0.017
0.00665 0.015 0.013 0.011
(2)通过上述信息分析可知:v1 v2(选填“大于”或“小于”)。
(3)研究人员又探究了飞机获得的升力F与迎角α的关系,根据实验数据绘制的图像如图乙所示。分析图像,你得出的结论是 。
【答案】(1)由实验数据可知,其它因素相同,机翼投影面积越大,飞机获得升力越大;实验中为了寻找普遍规律,避免偶然性,选用三组不同的风速分别进行
(2)大于
(3)由图乙可知,其它因素相同,飞机获得的升力随迎角增大先变大后变小。
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】(2)在相同条件下,气体的流速越大,飞机获得的升力也越大,由表中数据可知,机翼投影面积相同时F1>F2
所以v1>v2
【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。
19.(2020八下·北京期末)小明同学在学习流体压强知识时做了如下一系列实验和分析。请你帮助他补全下面的内容。
(1)如图所示,向两张纸中间吹气,两张纸相互靠拢。此实验现象初步说明了空气流速大的地方压强 (选填“大”、或“小”)。
(2)接着,小明又自制了一个飞机机翼模型(如图),将其固定在托盘测力计上,在机翼模型的正前方用电扇迎面吹风,来模拟飞机飞行时的气流。电扇转动后,托盘测力计的示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。比较机翼上下方气流压强的大小,进一步验证了上面的关系。
(3)小明又找了如下一些生活情景,其中能用上述实验规律进行解释的是______。
A.火车与站台之间有黄色的安全线
B.将氢气球放手后,它会漂向空中
C.通过拍打衣服清除它上面的灰尘
【答案】(1)小
(2)变小
(3)A
【知识点】流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】(1)当向中间吹气时,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。(2)机翼模型固定在托盘测力计上,无风时,托盘测力计示数等于机翼模型的重力;因为机翼模型上表面弯曲,下表面平直,当电风扇吹风时,相同时间内,空气经过上方的路程比下方路程长,流速大,压强小,机翼模型在压强差下产生向上的升力。因为机翼模型对托盘测力计的压力等于机翼模型的重力减去它受到的向上的升力,所以机翼模型对托盘测力计的压力减小了,小于机翼模型的重力,故托盘测力计的示数变小。(3)A.当列车驶进站台时,会带动人和车之间的空气流动速度加快,此时人外侧的空气流动速度慢;根据流体压强与流速的关系可知,人外侧空气流速慢压强大,而内侧流速快压强小,会产生一个向内侧的压强差,将人推向火车,易出现危险,所以,火车与站台之间有黄色的安全线,能用上述实验规律进行解释,A符合题意;
B.将氢气球放手后,它会漂向空中,是因为它受到的浮力大于重力;不能用上述实验规律进行解释,故不合题意;
C.拍打衣服前,衣服和灰尘一起静止,当拍打时,衣服运动,灰尘由于惯性还要保持原来的静止状态,所以灰尘从衣服上掉下来,是利用惯性。不能用上述实验规律进行解释,故不合题意。
故答案为:A。
【分析】(1)流体流动速度增大,压强减小;(2)流体流动速度增大,压强减小,托盘测力计示数减小;(3)火车快速经过时,车体附近流速大,压强小,人若靠近存在危险。
四、解答题
20.(2021·鞍山模拟)如图甲所示,用吸管吸饮料,能够使吸管中的液面上升。图乙往吸管中吹气,也能够使吸管中的液面上升。请简述这两种方法使液面上升的原因。
【答案】解:甲图用吸管吸饮料时,嘴吸走管中的空气,使吸管内的气体压强小于液面上方的大气压强,于是饮料在大气压的作用下沿吸管液面上升;图乙用嘴吹气时,吸管上方的空气流速加快,压强变小,小于水面上方的大气压,所以,吸管中的液面上升。
【知识点】大气压的综合应用;流体压强与流速的关系
【解析】【分析】利用吸管喝饮料时,利用了大气压的作用;流体在流速大的地方压强小。
21.(2021八下·萝北期末)草原犬鼠是大草原常见的小动物,它挖的洞有多个洞口,一些洞口比较平整,一些洞口则由圆锥形土堆围成。这样的结构能改进洞内的通风情况,为什么?
【答案】当风从地面吹过时,有土堆的洞口上空气流速大,压强小,平洞口上空气流速小,压强大,于是在两洞口形成压强差,空气就由平洞口进入洞内,从有土堆的洞口流出,在洞内形成风,这样就改善了洞内的通风情况.
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】 当风从地面吹过时,有土堆的洞口上空气流速大,压强小,平洞口上空气流速小,压强大,于是在两洞口形成压强差,空气就由平洞口进入洞内,从有土堆的洞口流出,在洞内形成风,这样就改善了洞内的通风情况.
【分析】根据流体压强与流速的关系,流体流速越大,流体压强越小,流体流速越小,流体压强越大,来分析现象。
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一、单选题
1.(2021·金州模拟)在五一游艺晚会上,陈思同学演示了如图所示的实验,排在一条线上的三个碗,中间碗内放一个乒乓球,当用小管向球斜上方吹气,乒乓球将( )
A.仍静止 B.运动到左碗 C.运动到右碗 D.无法确定
2.(2021八下·长春期末)下列器械利用到“流体流速越大的位置,压强越小”原理的是( )
A.轮船 B.热气球 C.飞机 D.潜水艇
3.(2021八下·江州期末)长沙地铁1号线已经开始运营.如图所示,乘客候车时必须站在安全线之外,这是因为列车进站时车体附近( )
A.空气流速大,压强小 B.空气流速大,压强大
C.空气流速小,压强大 D.空气流速小,压强小
4.(2021八下·来宾期末)如图所示的四种事例中,其中能说明流体压强与流速有关的是( )
A. 向两纸片中间吹气,纸片合拢
B. 放松笔胆,墨水被吸到笔胆中
C. 用吸管吸饮料,饮料上升
D. 吸盘上挂物体,吸盘在竖直墙壁上静止
5.(2021八下·环江期末)如图所示,在倒置的漏斗里放一个乒乓球,从漏斗口用力向下吹气并将手指移开,则乒乓球( )
A.不会下落,因为其上方气体流速增大,压强变小
B.不会下落,因为其上方气体流速增大,压强变大
C.会下落,因为其上方气体流速增大,压强变大
D.会下落,因为其上方气体流速增大,压强变小
6.(2021·烟台)下列现象中,能利用流体压强规律解释的是( )
A. 用活塞式抽水机抽水
B. 用塑料吸管吸饮料
C. 盆景自动供水装置
D. 伞面被大风“吸”起
7.(2021·威海)如图所示,水平放置的“H”形容器,右侧装有植物油,左侧可能装有水或酒精,中间用一个可以无摩擦移动的活塞密封,活塞处于静止状态,则左侧可能装有哪种液体?若想让活塞向左侧移动,可以在什么位置水平吹气?( )( )
A.水a处 B.水b处 C.酒精a处 D.酒精b处
8.(2021·自贡)如图所示的实例中,利用了“流体压强与流速关系”工作的是( )
A. 茶壶
B. 吸盘挂钩
C. 飞机机翼上面凸起
D. 水坝上窄下宽
9.(2021·梧州)有些电动车安装了如图所示的特制伞来遮阳挡雨,它给我们带来方便的同时也带来了安全隐患,这样的电动车以较快速度行驶时有“向上飘”的感觉,下列关于这一现象的解释正确的是( )
A.伞上方的气流速度大于下方,压强小于下方
B.伞上方的气流速度大于下方,压强大于下方
C.伞上方的气流速度小于下方,压强大于下方
D.伞上方的气流速度小于下方,压强小于下方
10.(2021八下·漳州期末)小明采用“向漏斗口吹气,观察乒乓球运动状态”的方法来探究流速对流体压强的影响。图中方案不合理的是( )
A. 竖直向上吹气
B. 斜向下吹气
C. 竖直向下吹气
D. 水平向左吹气
11.(2021八下·湖里期末)如图甲所示,静止时 U形管两侧液面相平、若要出现图乙的情景,下列方法可行的是( )
A.向右管打气 B.向左管抽气
C.沿左管口水平方向吹气 D.沿右管口水平方向吹气
12.(2021八下·承德期末)下列事例中与“流体压强与流速的关系”这个知识无关的现象是( )
A.用嘴通过吸管从瓶中吸起饮料
B.客车行驶时,窗帘被“吸出”窗外
C.拔火罐时罐子“吸”在皮肤上
D.地铁站等候地铁时,乘客必须站在安全线外
二、填空题
13.(2021八下·和平期末)意大利科学家 首先用实验的方法测出了大气压强的数值;有诗曰:“清风不识字,何故乱翻书”,此故为书页上表面的空气流速大,压强 ,使得清风能翻书,也就不足为怪了。
14.(2020八上·河源期中)如图所示,A、B是两个上端有开口的容器,它们构成的是一个 ;当用一个吸管沿B容器口水平吹气时,A容器中的液面会 。(选填“上升”“下降”或“不变”)说明气体流速越快,压强越 (选填“大”或“小”)
15.(2021九上·汕头开学考)2021年4月23日,海军三型主战舰艇--------长征18号艇,大连舰、海南舰在海南三亚某军港集中交接入列。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平出席交接入列活动并登上舰艇视察,如图所示的大连舰满载排水量大12300t,则其满载时受到的浮力为 N(g取10N/kg);舰载直升机起飞后,大连舰受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”);两只舰艇不能近距离高速并排航行,是由于两舰艇间水的流速越大,压强越 ,容易相撞。
16.(2021九上·六安开学考)行驶的汽车,车窗紧闭,当打开天窗时,天窗外空气流速 (选填“大于”、“等于”或“小于”)车内空气流速,天窗外空气压强 (选填“大于”、“等于”或“小于”)车内空气压强,所以车内空气被“抽到”车外。用吸管“吸”饮料时,饮料是在 作用下被“吸”入口中的。
17.(2021九上·肇源开学考)如图所示,用弹簧测力计挂上飞机机翼模型,再用电风扇对着机翼模型吹风。因为在流体中,流速越大的位置,压强
(选填“越大”、“越小”或“不变”),所以增大风速,弹簧测力计示数
(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
三、实验探究题
18.(2021·连云港)在学习“流体压强与流速关系”后,同学们知道了当气流吹向机翼时,飞机会获得升力,并且在相同条件下,气体的流速越大,飞机获得的升力也越大。为了探究飞机获得的升力与其他因素的关系,研究人员利用3D打印机制作出大小不同的纸机翼模型进行风洞模拟实验,如图甲所示。用传感器测量相关数据,进行分析研究。
(1)研究人员利用控制变量法探究飞机获得的升力与机翼投影面积的关系时,实验数据如下表所示。①分析数据,你得出的初步结论是 。②此实验选用三组不同的风速分别进行是为了 。
机翼投影面积S/m2 风速为v1时飞机获得的升力F1/N 风速为v2时飞机获得的升力F2/N 风速为v3时飞机获得的升力F3/N
0.01331 0.032 0.027 0.023
0.00998 0.023 0.021 0.017
0.00665 0.015 0.013 0.011
(2)通过上述信息分析可知:v1 v2(选填“大于”或“小于”)。
(3)研究人员又探究了飞机获得的升力F与迎角α的关系,根据实验数据绘制的图像如图乙所示。分析图像,你得出的结论是 。
19.(2020八下·北京期末)小明同学在学习流体压强知识时做了如下一系列实验和分析。请你帮助他补全下面的内容。
(1)如图所示,向两张纸中间吹气,两张纸相互靠拢。此实验现象初步说明了空气流速大的地方压强 (选填“大”、或“小”)。
(2)接着,小明又自制了一个飞机机翼模型(如图),将其固定在托盘测力计上,在机翼模型的正前方用电扇迎面吹风,来模拟飞机飞行时的气流。电扇转动后,托盘测力计的示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。比较机翼上下方气流压强的大小,进一步验证了上面的关系。
(3)小明又找了如下一些生活情景,其中能用上述实验规律进行解释的是______。
A.火车与站台之间有黄色的安全线
B.将氢气球放手后,它会漂向空中
C.通过拍打衣服清除它上面的灰尘
四、解答题
20.(2021·鞍山模拟)如图甲所示,用吸管吸饮料,能够使吸管中的液面上升。图乙往吸管中吹气,也能够使吸管中的液面上升。请简述这两种方法使液面上升的原因。
21.(2021八下·萝北期末)草原犬鼠是大草原常见的小动物,它挖的洞有多个洞口,一些洞口比较平整,一些洞口则由圆锥形土堆围成。这样的结构能改进洞内的通风情况,为什么?
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】当用小管向乒乓球斜上方吹气时,上方气体流速大,压强小,乒乓球受到一个向上的压力差,所以会上升。当乒乓球上升后,其右侧空气流速大、压强小,左侧空气流速小、压强大,所以乒乓球会运动到右侧(只有斜向上吹气时才会如此)。ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】流体在流速大的地方压强小。
2.【答案】C
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】轮船、热气球及潜水艇都是利用浮力来工作的,飞机是由于流速大的位置压强小,在机翼的上下表面形成压力差而形成升力,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【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。
3.【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】当列车驶进站台时,会带动人和车之间的空气流动速度加快,由于流体压强与流速的关系知道,造成车体附近压强减小;此时人外侧空气流速慢压强大,而内侧流速快压强小,会产生一个向内侧的压强差,将人推向火车,而出现危险.
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.向两纸片中间吹气,中间流速快,压强小,小于纸外侧的压强,这样纸片合拢,A符合题意;
B.放松笔胆,笔胆内的压强变小,小于外界大气压,墨水被吸到笔胆中,是大气压的应用,B不符合题意;
C.用吸管吸饮料,饮料上升,吸管的压强变小,小于外界大气压,饮料被吸到嘴中,故是大气压的应用,C不符合题意;
D.吸盘在竖直墙壁上静止,吸盘内的压强小于外界大气压,在大气压的作用下压在墙上,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】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】A
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】从漏斗口用力向下吹气,使得乒乓球上方的气体流速大压强小,乒乓球下方的流速小压强大,乒乓球受到一个向上的压力差,故乒乓球不会下落,
故答案为:A。
【分析】流速大的地方压强小。
6.【答案】D
【知识点】大气压强的存在;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.活塞式抽水机工作时,其内部压强小于外界大气压,低处的水在大气压的作用下流入抽水机内,是利用大气压工作的,A不符合题意;
B.用塑料吸管吸饮料时,吸管内的气压小于外界大气压,饮料在大气压的作用下被压入吸管,是利用大气压工作的,B不符合题意;
C.盆景自动供水装置中,瓶内的水在大气压的作用下不会流出瓶外,是利用大气压工作的,C不符合题意;
D.伞的形状是上凸下平,风吹过时,流过伞上方的空气流速大于下方的空气流速,因流体流速越大的位置压强越小,故伞上方的气压小于下方的气压,使得伞受到向上的压力差而被大风“吸”起,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】生活中很多地方应用到了大气压,墙壁上的吸盘,钢笔吸墨水,用吸管喝饮料。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】C
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】活塞处于静止状态,说明两侧液体在活塞两侧产生的压强大小相同。由图得,左侧液体到活塞的深度比右侧植物油到活塞的深度深,说明左侧液体的密度小于右侧植物油的密度,因此左侧液体可能是酒精。若想让活塞向左侧移动,可以在a处吹气,使左侧液体上空的空气流速变快,压强变小,在b处大气压的作用下,活塞会往左边移动,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】流体压强大小与流速关系:在流体中流速越大地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大。
8.【答案】C
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.茶壶的壶嘴和壶身上端开口下端连通,构成了连通器,没有利用流体压强与流速关系,A不符合题意;
B.用力挤压吸盘,吸盘内空气减少,外部大气压把吸盘紧紧压住,所以用吸盘挂钩挂衣物,利用了大气压强的作用,B不符合题意;
C.在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小;飞机的机翼做成上面凸起,下面平直,由此飞机在飞行时,机翼上方的空气流速大压强较小,机翼下方的空气流速小,压强大所以飞机受到一个向上的升力,C符合题意;
D.水坝上窄下宽是因为液体压强随深度的增加而增大,水坝下面宽能够承受水给它的压强,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】流体压强大小与流速关系:在流体中流速越大地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大。
9.【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】空气经过如图所示的伞时,在时间相同时,空气经过上方的路程大于下方,那么伞上方的空气流速大于下方的空气流速,由于流体流速大的地方压强小,所以,上方压强小于下方压强,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】流体压强大小与流速关系:在流体中流速越大地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大。
10.【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,所以竖直向上吹气没有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,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,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,水平向左吹气时,乒乓球右侧空气流速大压强小,乒乓球左侧空气流速小压强大,产生向右的压力,乒乓球保持静止状态,所以水平向左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】流体在流速大的地方压强小;物体由于重力会下落。
11.【答案】D
【知识点】连通器原理;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.向右管打气,右边上方压强增大,而左边压强不变,所以在左右两边压强差的作用下,左边液面升高,A不符合题意;
B.向左管抽气,左边上方压强变小,而右边压强不变,所以在左右两边压强差的作用下,左边液面升高,B不符合题意;
C.若沿左管口水平方向吹气,可以使气流从U形管左边上方吹过,此时左边上方空气流速大、压强小,而右边压强不变,所以在左右两边压强差的作用下,左边液面升高,C不符合题意;
D.气流从U形管右边上方吹过,此时右边上方空气流速大、压强小,而左边压强不变,所以在左右两边压强差的作用下,右边液面升高,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】流体在流速大的地方压强小;压强的不同使U形管中液面高度不同。
12.【答案】C
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.用嘴通过吸管吸,管内气体流速大压强小,大气压把液体压入管内,A不符合题意;
B.行驶的客车,车外的空气流速快、压强小,车内的空气流速小、压强大,向外的压强差把窗帘被压出窗外,B不符合题意;
C.拔火罐使用时,是大气压将罐紧紧地压在皮肤上,C符合题意;
D.当人离高速行驶的列车太近时,人和列车之间的空气流动速度快,压强变小,而人的外侧空气流速较慢,压强较大,从而使人受到一个向内的压力差,人在内外压力差的作用下被压向列车,从而造成危险,所以乘客必须站在安全线外候车,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】流体在流速大的地方压强小;拔火罐利用了大气压的作用。
13.【答案】托里拆利;小
【知识点】大气压强的测量方法;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】意大利的科学家托里拆利利用装有水银的细玻璃管测出了大气压的值是1.013×105Pa。
根据流体压强与流速间的关系,书页上表面的空气流速大,压强小,在压力差的作用下翻页。
【分析】托里拆利首先测量了大气压的数值;流体在流速大的地方压强小。
14.【答案】连通器;下降;小
【知识点】连通器原理;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A、B是两个上端开口、下部相连通的容器,所以它们构成的是一个连通器,连通器中装有液体保持静止时,液面相同,A、B两容器上方都是大气压。当用一个管子沿B容器口吹气时,B的上方空气流速快,压强小,A容器上方的大气压不变,B中的液面在A液面上方的大气压的作用下上升,A容器的液面就会下降。
【分析】底部连通上部开口是连通器;流体在流速大的位置压强小。
15.【答案】1.23×108;变小;小
【知识点】流体压强与流速的关系;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】满载排水量m排=12300t=1.23×107kg
由阿基米德原理可得其满载时受到的浮力F浮=G排=m排g=1.23×107kg×10N/kg=1.23×108N
舰载直升机起飞后,大连舰自重力变小因大连舰仍然漂浮,所以根据物体浮沉条件可知,大连舰受到的浮力变小。
当两舰艇高速并排航行时,两舰艇之间水的流速大,压强小,容易发生撞船事故,故不能并排行驶。
【分析】根据阿基米德原理F浮=G排=m排g求得船满载时受到的浮力等于其排开水的重力;物体漂浮时浮力等于重力,根据物体重力的变化可知浮力大小的变化。
流体压强大小与流速关系:在流体中流速越大地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大。
16.【答案】大于;小于;大气压
【知识点】大气压的综合应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】行驶的汽车,车窗紧闭,当打开天窗时,天窗外空气流速大于车内空气流速,流体在流速快的地方压强小,天窗外空气压强小于车内空气压强,所以车内空气被“抽到”车外。
用吸管吸饮料时,吸管内气压减小,外界大气压不变,吸管内的大气压小于外界大气压,吸管内的大气压力小于外界大气压力,在大气压的作用下饮料被“吸”入口中。
【分析】流体压强大小与流速关系:在流体中流速越大地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大。
利用大气压强例子很多,例如吸盘、用吸管吸饮料、抽水机等等,要利用大气压能解释生活中有关问题。
17.【答案】越小;减小
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】流速越大的位置,压强越小,增大风速,机翼上方的流速变大,压强变小,机翼受到向上的升力变大,故弹簧测力计的示数减小。
【分析】根据流体压强与流速的关系分析即可:流速大的地方压强小。
18.【答案】(1)由实验数据可知,其它因素相同,机翼投影面积越大,飞机获得升力越大;实验中为了寻找普遍规律,避免偶然性,选用三组不同的风速分别进行
(2)大于
(3)由图乙可知,其它因素相同,飞机获得的升力随迎角增大先变大后变小。
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】(2)在相同条件下,气体的流速越大,飞机获得的升力也越大,由表中数据可知,机翼投影面积相同时F1>F2
所以v1>v2
【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。
19.【答案】(1)小
(2)变小
(3)A
【知识点】流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】(1)当向中间吹气时,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。(2)机翼模型固定在托盘测力计上,无风时,托盘测力计示数等于机翼模型的重力;因为机翼模型上表面弯曲,下表面平直,当电风扇吹风时,相同时间内,空气经过上方的路程比下方路程长,流速大,压强小,机翼模型在压强差下产生向上的升力。因为机翼模型对托盘测力计的压力等于机翼模型的重力减去它受到的向上的升力,所以机翼模型对托盘测力计的压力减小了,小于机翼模型的重力,故托盘测力计的示数变小。(3)A.当列车驶进站台时,会带动人和车之间的空气流动速度加快,此时人外侧的空气流动速度慢;根据流体压强与流速的关系可知,人外侧空气流速慢压强大,而内侧流速快压强小,会产生一个向内侧的压强差,将人推向火车,易出现危险,所以,火车与站台之间有黄色的安全线,能用上述实验规律进行解释,A符合题意;
B.将氢气球放手后,它会漂向空中,是因为它受到的浮力大于重力;不能用上述实验规律进行解释,故不合题意;
C.拍打衣服前,衣服和灰尘一起静止,当拍打时,衣服运动,灰尘由于惯性还要保持原来的静止状态,所以灰尘从衣服上掉下来,是利用惯性。不能用上述实验规律进行解释,故不合题意。
故答案为:A。
【分析】(1)流体流动速度增大,压强减小;(2)流体流动速度增大,压强减小,托盘测力计示数减小;(3)火车快速经过时,车体附近流速大,压强小,人若靠近存在危险。
20.【答案】解:甲图用吸管吸饮料时,嘴吸走管中的空气,使吸管内的气体压强小于液面上方的大气压强,于是饮料在大气压的作用下沿吸管液面上升;图乙用嘴吹气时,吸管上方的空气流速加快,压强变小,小于水面上方的大气压,所以,吸管中的液面上升。
【知识点】大气压的综合应用;流体压强与流速的关系
【解析】【分析】利用吸管喝饮料时,利用了大气压的作用;流体在流速大的地方压强小。
21.【答案】当风从地面吹过时,有土堆的洞口上空气流速大,压强小,平洞口上空气流速小,压强大,于是在两洞口形成压强差,空气就由平洞口进入洞内,从有土堆的洞口流出,在洞内形成风,这样就改善了洞内的通风情况.
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】 当风从地面吹过时,有土堆的洞口上空气流速大,压强小,平洞口上空气流速小,压强大,于是在两洞口形成压强差,空气就由平洞口进入洞内,从有土堆的洞口流出,在洞内形成风,这样就改善了洞内的通风情况.
【分析】根据流体压强与流速的关系,流体流速越大,流体压强越小,流体流速越小,流体压强越大,来分析现象。
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