人教版物理八年级下册第九章第四节流体压强与流速的关系

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名称 人教版物理八年级下册第九章第四节流体压强与流速的关系
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2022-03-18 21:31:58

文档简介

人教版物理八年级下册第九章第四节流体压强与流速的关系
一、单选题
1.(2021八下·回民期中)下列现象中,能用流体压强与流速关系解释的是(  )
A.吸盘挂钩被压在墙上
B.杯中水不流出,纸片不掉下
C.向漏斗吹气,乒乓球被吸起
D.尖品吸管容易插入封口盖
2.(2021八下·黄冈期中)两艘并排前进的船,在航行时常会在内、外水流压力差的作用下不由自主地靠在一起,关于上述现象,下列说法正确的是(  )
A.两船外侧水流较缓,压强较大 B.两船外侧水流较急,压强较小
C.两船内侧水流较缓,压强较小 D.两船内侧水流较急,压强较大
3.(2021八下·铁锋期中)下列关于大气压的说法,错误的是(  )
A.飞机的机翼下平上凸,目的是使机翼上方空气流速快,对机翼压强小,产生升力
B.高原上用高压锅,是因为高压锅压力大,水的沸点降低,能更快煮熟食物
C.吸管吸饮料时,排出了吸管上半部分的空气,大气压把饮料压进了人的嘴里
D.一个标准大气压能支撑起约10米高的水柱
4.(2021八下·涿鹿期中)列车驶过车站时,站台上的人必须站在安全线以外的区域。因为这时列车周围的空气(  )
A.流速增大,压强减小 B.流速减小,压强减小。
C.流速增大,压强增大 D.流速减小,压强增大
5.(2021八下·遵化期中)下列物理现象解释错误的是(  )
A. 向右推墙时,墙对人有相反方向的作用力,使人向左运动
B. 硬币能越过“栏杆”是因为空气流速越快压强越大
C. 小汽车利用安全气囊减小车身猛烈撞击时由于惯性带来的伤害
D. 塑料挂物钩是由于大气压强的作用把吸盘压在光滑的墙面上而不脱落
6.(2021八下·景县期中)生活处处有物理,在生活中你就能发现一些物理知识的应用,如图所示,其中解释错误的是(  )
A.将菜刀磨快后切菜更容易——增大了压强
B.抽油烟机抽油烟——利用了流体压强与流速的关系
C.锅铲手把上有花纹——增大了摩擦
D.塑料吸盘贴在光滑的墙上不下落——重力和大气压力是一对平衡力
7.(2021八下·魏县期中)下列实例中,利用了流体压强与流速关系的是(  )
A.潜水艇在水中上升下降
B.飞机升空通过机翼获得升力
C.轮船载货
D.气垫船脱离水面航行
8.(2021八下·揭阳期中)有关压强知识的应用,下列说法正确的是(  )
A.载重汽车装有许多车轮是为了减小车对路面的压力
B.人用吸管吸食饮料是靠大气压把饮料“压”进了嘴里
C.深海潜水员必须穿抗压潜水服是因为海水压强随深度的增加而减小
D.飞机的机翼能获得升力,是应用了流体中流速越大的位置压强越大的原理
二、填空题
9.(2021八下·薛城期中)用水平风吹如图A机翼模型时,空气流经模型上表面的流速   (选填“大于”、“等于”或“小于”)空气流经模型下表面的流速,因此产生升力;   图是汽车尾翼模型,有助于汽车行驶时压紧在地面上。
10.(2021八下·佛山月考)当风沿着窗外的墙面吹过时,窗口悬挂的窗帘会飘向   (选填“室内”或“窗外),这是因为窗外空气的流速   室内空气的流速,窗外空气的压强   室内空气的压强。(后两空均选填“大于”“等于”或“小于”)
11.(2021八下·东阿期中)2021年1月15日,我国完全自主知识产权的优质最新款复兴号CR300AF型动车。当动车快速行驶时,其上方气流的速度   (选填“大于”、“小于”或“等于”)下方气流的速度,从而产生向上的升力;复兴号动车组采用复合制动,在制动时,列车由于   仍会向前运动一段距离才能停下来。
12.(2021八下·大洼期中)紧闭车窗的汽车行驶在无风的雪天,如果打开一侧的车窗,汽车外面的雪   (选填“可能”或“不能”)飘进车里,这是因为汽车在行驶过程中,车窗外空气流速   车内空气的流速,车窗外空气的压强   车内空气的压强的缘故(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
13.(2021八下·抚顺期中)我们打开水龙头,使自来水流过如图所示的装置,可以看到与水管相连的玻璃管中的情况,根据学过的物理知识可以判定在a、b、c三处中,   处的流速最快,此处对应的玻璃管中水位最   (选填“高”或“低”)。
14.(2021八下·睢县期中)相信大家都有过如图这样的经历:步行在雨中,我们会打一把伞。一阵大风吹来,雨伞会被向上吸起来。这是因为伞上方的空气流速   伞下方的空气流速,从而使伞上方的空气压强   伞下方的空气压强。(选填大于、小于或等于)
15.(2021八下·遵化期中)写出与以下安全提示有关的物理知识。
(1)请驾驶员系好安全带:   ;
(2)雨天请司机小心驾驶:   ;
(3)在火车站站台上级车的旅客请站在安全线以外:   。
16.(2021八下·路南期中)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   ,瓶中的热水与冷水混合得到温水,温水下落的原因是受到   的作用。
三、实验探究题
17.(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   。
四、计算题
18.(2021·海口模拟)如图甲所示的地面清洁机器人,重为25N,机器人与水平地面的接触面积为0.01m2,机器人在水平地面运动时,所受推力与速度关系如图乙所示。求:
(1)该机器人对水平地面压强是多少?
(2)该机器人所提供的水平推力为150N时,匀速直线运动4s能通过多远路程?此时水平推力做了多少功?
(3)该机器人在水平地面上以0.6m/s速度匀速直线运动时,水平推力的功率是多大?
(4)机器人工作时,通过内部电动机旋转产生的高速气流,将灰尘、杂物等吸入集尘盒,请说出机器人清洁地面时的“吸尘”原理。
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】A.吸盘挂钩被压在墙上是由于大气压的作用,A不符合题意;
B.水杯倒置水没流出,是因为纸片受到水向下的压强小于外界大气压强,水在外界大气压的作用下不会流出,是由于大气压引起的,B不符合题意;
C.向漏斗吹气乒乓球被吸起,是因为乒乓球上方的空气流速快,压强小,下方的空气流速慢,压强大,产生向上的压强差而被压住,能用流体压强与流速关系解释,C符合题意;
D.尖口吸管容易插入封口盖,是因为受力面积小,压强大,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;吸盘挂钩、覆杯实验等证明大气压的存在。
2.【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】两艘并排航行的轮船,若两艘船靠的比较近且并排前进,两船内侧的水流速度大,外侧的水流速小,根据流体压强与流速的关系可知,两船内侧的水的压强小于两船外侧水的压强,在这个压强差的作用下,两船会向中间靠拢,出现相撞的情形。
故答案为:A。
【分析】流体在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
3.【答案】B
【知识点】沸点及沸点与气压的关系;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.飞机的机翼要设计成上凸下平的形状,当飞机前进时,气流通过机翼上、下方的速度不同,空气对机翼上表面产生的压强小于它对机翼下表面产生的压强。这样,机翼上、下表面就存在着压强差,从而获得升力,A正确,不符合题意;
B.高压锅能很快地煮熟食物是因为锅内气压增大,水的沸点升高,B错误,符合题意;
C.吸管吸饮料时,排出了吸管上半部分的空气,吸管内的气压减小,小于外界大气压,在大气压的作用下饮料被压进了人的嘴里,C正确,不符合题意;
D.一个标准大气压的值是1.013×105Pa;根据液体压强的计算公式p=ρgh可知,水柱的高度
D正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】流体在流速大的地方压强小;高压锅中的气压越大,液体的沸点越高;根据大气压和液体密度,可以计算液柱高度。
4.【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】流体在流速快的地方压强小,列车驶过车站时,使人和火车之间的空气流动速度快,压强变小,离站台远的地方气体相对流速较慢,压强较大,人离火车太近,人在内外压强差的作用下,被强大的气流压向列车,从而造成危险。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。
5.【答案】B
【知识点】力作用的相互性;惯性及其现象;大气压强的存在;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A. 由于物体间力的作用是相互的,所以人向右推墙时,墙对人有相反方向的作用力,使人向左运动.A正确,不符合题意.
B. 硬币能越过“栏杆”是因为硬币上表面的气流速度大,压强小.B错误,符合题意.
C. 小汽车遇到猛烈撞击时车上人由于惯性要继续向前运动而造成伤害,利用安全气囊可减小这种伤害.C正确,不符合题意.
D. 安装塑料挂物钩时,用力将吸盘内的空气挤出,松手后吸盘内气压就小于外界大气压,大气压将吸盘压在光滑的墙面上而不脱落.D正确,不符合题意.
故答案为:B
【分析】物体间力的作用是相互的;当一个物体对另一个物体有力的作用时,另一个物体也同时对这个物体有力的作用,大小相等,方向相反,作用在两个物体上。
流体压强与流速的关系,流速大的位置压强小。
惯性是物体保持原运动状态不变的性质。
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,这些现象有一个共性:通过某种方法,使设备的内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下出现了这种现象。
6.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;探究影响摩擦力大小因素的实验;增大压强的方法及其应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.将菜刀磨快后切菜更容易是通过减小受力面积增大了压强,A正确,不符合题意;
B.流体流速越快,压强越小;抽油烟机抽油烟就是利用了流体压强与流速的关系将烟抽出,B正确,不符合题意;
C.锅铲手把上有花纹是通过增大接触面粗糙适度增大了摩擦,C正确,不符合题意;
D.塑料吸盘贴在光滑的墙上不下落是因为重力和摩擦力是一对平衡力,D错误,符合题意。
故答案为:D。
【分析】减小受力面积,可以增大压强;流体流速越快,压强越小;增大接触面的粗糙程度,可以增大摩擦力;静止的物体受到平衡力的作用。
7.【答案】B
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.潜水艇是通过改变自身的重来实现上浮、下潜的,没有涉及“流体压强与流速关系”。 A不符合题意;
B.飞机的机翼上凸下平,飞机升空时,流过机翼上方的空气流速大,压强小,流过机翼下方的空气流速小,压强大,飞机便获得了向上的升力,涉及了“流体压强与流速关系”。B符合题意;
C.轮船能漂浮于液面上,是因为所受的浮力等于重力,没有涉及“流体压强与流速关系”。C不符合题意;
D.气垫船脱离水面航行可以减小前进中受到的摩擦,没有涉及“流体压强与流速关系”。D 不符合题意。
故答案为:B。
【分析】流体的流速越大, 压强越小,飞机升空利用了流速大压强小的原理。
8.【答案】B
【知识点】减小压强的方法及其应用;液体压强的特点;大气压的综合应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.载重汽车装有许多车轮是为了在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;A不符合题意;
B.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,B符合题意;
C.深海潜水员必须穿抗压潜水服是因为海水压强随深度的增加而增大,C不符合题意;
D.飞机的机翼能获得向上的升力,是应用了流速越大流体的压强越小的原理,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】增大压强方法 :(1)S不变,F↑;(2)F不变,S↓ (3) 同时把F↑,S↓。而减小压强方法则相反。
生活中利用大气压的例子很多,钢笔吸墨水,吸管吸饮料,注射器吸药液,吸盘,抽水机等。
液体的压强随着深度的增加而增大。
流体在流速大的地方压强小、却在流速小的地方压强大。
9.【答案】大于;B
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】用水平风吹如图A机翼模型时,空气分别从机翼模型的上、下表面流过,由于上表面呈弧形,气流通过上表面的速度要大于下表面的速度,机翼上表面压强小于机翼下方压强,因此在机翼上下表面产生压力差而产生向上的升力。
相同时间内,风经过模型上方的路程小于模型下方的路程,模型上方的风速小于下方的风速,模型上方的压强大于模型下方的压强,有助汽车行驶时压紧在地面上,图B是汽车尾翼模型。
【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】窗外;大于;小于
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】当风沿着窗外的墙面吹过时,因为窗外空气的流速大于室内空气的流速,窗帘外侧空气流速大,压强小,内侧空气流速慢,压强大,窗外空气的压强小于室内空气的压强,在内外压强差的作用下,窗口悬挂的窗帘会飘向窗外。
【分析】流体在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
11.【答案】大于;惯性
【知识点】惯性及其现象;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】当动车快速行驶时,空气经过上方的路程大于下方的路程,则其上方气流的速度大于下方气流的速度,从而产生向上的升力。
复兴号动车组采用复合制动,在制动时,列车由于惯性将保持原有运动状态,仍会向前运动一段距离才能停下来。
【分析】流体在流速大的地方压强小,惯性是物体的属性,是物体保持原有状态的性质。
12.【答案】不能;大于;小于
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】根据流体压强和流速的关系可知,当汽车行驶在无风的雪天时,打开一侧的车窗时,车窗外空气相对于车的流速大于车内空气的流速,车窗外空气的压强小于车内空气的压强,产生向外的压强差,因此,汽车外面的雪不可能飘进车里。
【分析】流体在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
13.【答案】b;低
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】a、b、c三处,b处玻璃管横截面积最小,水流在横截面积最小的b处流动速度最快。
流体流速越快的位置,压强越小,B处玻璃管中水位最低。
【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。
14.【答案】大于;小于
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】伞上方是弧形,距离大,伞下方是直线,距离小,由可知,当空气在相同时间内通过伞上方和伞下方时,伞上方的空气流速大于伞下方的空气流速;流速越大,压强越小,所以伞上方的空气压强小于伞下方的空气压强。
【分析】流体在流速大的地方压强小。
15.【答案】(1)防止惯性带来危害(或惯性)
(2)摩擦力变小,刹车距离变大
(3)流体压强与流速关系(或流速大,压强小)
【知识点】惯性及其现象;增大或减小摩擦的方法;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】(1)汽车刹车或突然减速时,人由于惯性继续向前运动可能撞到车身,系好安全带是为了防止由于驾乘人员自身惯性带来的伤害。
(2)雨天路滑,驾驶员小心驾驶,由于下雨天车轮与地面间的摩擦力变小,刹车距离变大,易发生事故。
(3)当火车驶过车站时,安全线以内的地方空气流速较大压强较小,人外侧受到的压强大于内侧受到的压强,人被压向列车,易发生交通事故。
【分析】(1)一切物体都具有惯性,汽车刹车时,如果没有安全带的保护,驾驶员会因为自身惯性向前运动而发生事故。所以要让安全带起到保护人体的作用,防止惯性带来的伤害。
(2)影响摩擦力大小的因素有:压力大小和接触面的粗糙程度。
(3)列车的速度很大,造成列车周围的空气流动速度增大,压强减小,身后的压强不变,向里的压强差把人压向列车造成事故。
16.【答案】小;重力
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】流速大的地方压强小,则竖管上方的气压小于大气压,在大气压的作用下,瓶中的热水上升与冷水混合得到温水。
在地球上的物体都会受到地球的吸引,所以水受到重力作用,所以会下落。
【分析】流体的流速和压强的关系是:流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
17.【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。
18.【答案】(1)解:该机器人对水平地面的压力F=G=25N
该机器人对水平地面的压强
答:该机器人对水平地面压强是2500Pa;
(2)解:由图乙可知,该机器人所提供的水平推力为150N时,其速度v=0.5m/s
由可得匀速直线运动4s能通过的路程s=vt=0.5m/s×4s=2m
此时水平推力做的功W=F′s=150N×2m=300J
答:该机器人所提供的水平推力为150N时,匀速直线运动4s能通过2m远的路程,此时水平推力做了300J功;
(3)解:由图乙可知,该机器人在水平地面上以0.6m/s速度匀速直线运动时其推力F″=300N
水平推力的功率
答:该机器人在水平地面上以0.6m/s速度匀速直线运动时,水平推力的功率是180W;
(4)解:根据流体中流速大的位置压强小的原理,机器人工作时,主机内部的气压小于大气压而产生吸力。
答:根据流体中流速大的位置压强小的原理,机器人工作时,主机内部的气压小于大气压而产生吸力。
【知识点】功率的计算;速度公式及其应用;压强的大小及其计算;流体压强与流速的关系
【解析】【分析】(1)根据p=求出该机器人对水平地面的压强。
(2)根据乙图像可知该机器人所提供的水平推力为150N时机器人的速度,又已知机器人匀速运动的时间,然后根据v=的变形公式求出路程;再根据W=Fs求出水平推力做的功。
(3)由图乙可知,该机器人在水平地面上以0.6m/s速度匀速直线运动时水平推力为300N,根据P=Fv求出水平推力的功率。
(4)机器人工作时,通过内部电动机旋转产生的高速气流,机器人内部空气流速大,压强小,所以机器人内部的气压小于外界大气压强,灰尘、杂物等被压入吸尘器内部。
1 / 1人教版物理八年级下册第九章第四节流体压强与流速的关系
一、单选题
1.(2021八下·回民期中)下列现象中,能用流体压强与流速关系解释的是(  )
A.吸盘挂钩被压在墙上
B.杯中水不流出,纸片不掉下
C.向漏斗吹气,乒乓球被吸起
D.尖品吸管容易插入封口盖
【答案】C
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.吸盘挂钩被压在墙上是由于大气压的作用,A不符合题意;
B.水杯倒置水没流出,是因为纸片受到水向下的压强小于外界大气压强,水在外界大气压的作用下不会流出,是由于大气压引起的,B不符合题意;
C.向漏斗吹气乒乓球被吸起,是因为乒乓球上方的空气流速快,压强小,下方的空气流速慢,压强大,产生向上的压强差而被压住,能用流体压强与流速关系解释,C符合题意;
D.尖口吸管容易插入封口盖,是因为受力面积小,压强大,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;吸盘挂钩、覆杯实验等证明大气压的存在。
2.(2021八下·黄冈期中)两艘并排前进的船,在航行时常会在内、外水流压力差的作用下不由自主地靠在一起,关于上述现象,下列说法正确的是(  )
A.两船外侧水流较缓,压强较大 B.两船外侧水流较急,压强较小
C.两船内侧水流较缓,压强较小 D.两船内侧水流较急,压强较大
【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】两艘并排航行的轮船,若两艘船靠的比较近且并排前进,两船内侧的水流速度大,外侧的水流速小,根据流体压强与流速的关系可知,两船内侧的水的压强小于两船外侧水的压强,在这个压强差的作用下,两船会向中间靠拢,出现相撞的情形。
故答案为:A。
【分析】流体在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
3.(2021八下·铁锋期中)下列关于大气压的说法,错误的是(  )
A.飞机的机翼下平上凸,目的是使机翼上方空气流速快,对机翼压强小,产生升力
B.高原上用高压锅,是因为高压锅压力大,水的沸点降低,能更快煮熟食物
C.吸管吸饮料时,排出了吸管上半部分的空气,大气压把饮料压进了人的嘴里
D.一个标准大气压能支撑起约10米高的水柱
【答案】B
【知识点】沸点及沸点与气压的关系;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.飞机的机翼要设计成上凸下平的形状,当飞机前进时,气流通过机翼上、下方的速度不同,空气对机翼上表面产生的压强小于它对机翼下表面产生的压强。这样,机翼上、下表面就存在着压强差,从而获得升力,A正确,不符合题意;
B.高压锅能很快地煮熟食物是因为锅内气压增大,水的沸点升高,B错误,符合题意;
C.吸管吸饮料时,排出了吸管上半部分的空气,吸管内的气压减小,小于外界大气压,在大气压的作用下饮料被压进了人的嘴里,C正确,不符合题意;
D.一个标准大气压的值是1.013×105Pa;根据液体压强的计算公式p=ρgh可知,水柱的高度
D正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】流体在流速大的地方压强小;高压锅中的气压越大,液体的沸点越高;根据大气压和液体密度,可以计算液柱高度。
4.(2021八下·涿鹿期中)列车驶过车站时,站台上的人必须站在安全线以外的区域。因为这时列车周围的空气(  )
A.流速增大,压强减小 B.流速减小,压强减小。
C.流速增大,压强增大 D.流速减小,压强增大
【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】流体在流速快的地方压强小,列车驶过车站时,使人和火车之间的空气流动速度快,压强变小,离站台远的地方气体相对流速较慢,压强较大,人离火车太近,人在内外压强差的作用下,被强大的气流压向列车,从而造成危险。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。
5.(2021八下·遵化期中)下列物理现象解释错误的是(  )
A. 向右推墙时,墙对人有相反方向的作用力,使人向左运动
B. 硬币能越过“栏杆”是因为空气流速越快压强越大
C. 小汽车利用安全气囊减小车身猛烈撞击时由于惯性带来的伤害
D. 塑料挂物钩是由于大气压强的作用把吸盘压在光滑的墙面上而不脱落
【答案】B
【知识点】力作用的相互性;惯性及其现象;大气压强的存在;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A. 由于物体间力的作用是相互的,所以人向右推墙时,墙对人有相反方向的作用力,使人向左运动.A正确,不符合题意.
B. 硬币能越过“栏杆”是因为硬币上表面的气流速度大,压强小.B错误,符合题意.
C. 小汽车遇到猛烈撞击时车上人由于惯性要继续向前运动而造成伤害,利用安全气囊可减小这种伤害.C正确,不符合题意.
D. 安装塑料挂物钩时,用力将吸盘内的空气挤出,松手后吸盘内气压就小于外界大气压,大气压将吸盘压在光滑的墙面上而不脱落.D正确,不符合题意.
故答案为:B
【分析】物体间力的作用是相互的;当一个物体对另一个物体有力的作用时,另一个物体也同时对这个物体有力的作用,大小相等,方向相反,作用在两个物体上。
流体压强与流速的关系,流速大的位置压强小。
惯性是物体保持原运动状态不变的性质。
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,这些现象有一个共性:通过某种方法,使设备的内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下出现了这种现象。
6.(2021八下·景县期中)生活处处有物理,在生活中你就能发现一些物理知识的应用,如图所示,其中解释错误的是(  )
A.将菜刀磨快后切菜更容易——增大了压强
B.抽油烟机抽油烟——利用了流体压强与流速的关系
C.锅铲手把上有花纹——增大了摩擦
D.塑料吸盘贴在光滑的墙上不下落——重力和大气压力是一对平衡力
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;探究影响摩擦力大小因素的实验;增大压强的方法及其应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.将菜刀磨快后切菜更容易是通过减小受力面积增大了压强,A正确,不符合题意;
B.流体流速越快,压强越小;抽油烟机抽油烟就是利用了流体压强与流速的关系将烟抽出,B正确,不符合题意;
C.锅铲手把上有花纹是通过增大接触面粗糙适度增大了摩擦,C正确,不符合题意;
D.塑料吸盘贴在光滑的墙上不下落是因为重力和摩擦力是一对平衡力,D错误,符合题意。
故答案为:D。
【分析】减小受力面积,可以增大压强;流体流速越快,压强越小;增大接触面的粗糙程度,可以增大摩擦力;静止的物体受到平衡力的作用。
7.(2021八下·魏县期中)下列实例中,利用了流体压强与流速关系的是(  )
A.潜水艇在水中上升下降
B.飞机升空通过机翼获得升力
C.轮船载货
D.气垫船脱离水面航行
【答案】B
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.潜水艇是通过改变自身的重来实现上浮、下潜的,没有涉及“流体压强与流速关系”。 A不符合题意;
B.飞机的机翼上凸下平,飞机升空时,流过机翼上方的空气流速大,压强小,流过机翼下方的空气流速小,压强大,飞机便获得了向上的升力,涉及了“流体压强与流速关系”。B符合题意;
C.轮船能漂浮于液面上,是因为所受的浮力等于重力,没有涉及“流体压强与流速关系”。C不符合题意;
D.气垫船脱离水面航行可以减小前进中受到的摩擦,没有涉及“流体压强与流速关系”。D 不符合题意。
故答案为:B。
【分析】流体的流速越大, 压强越小,飞机升空利用了流速大压强小的原理。
8.(2021八下·揭阳期中)有关压强知识的应用,下列说法正确的是(  )
A.载重汽车装有许多车轮是为了减小车对路面的压力
B.人用吸管吸食饮料是靠大气压把饮料“压”进了嘴里
C.深海潜水员必须穿抗压潜水服是因为海水压强随深度的增加而减小
D.飞机的机翼能获得升力,是应用了流体中流速越大的位置压强越大的原理
【答案】B
【知识点】减小压强的方法及其应用;液体压强的特点;大气压的综合应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.载重汽车装有许多车轮是为了在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;A不符合题意;
B.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,B符合题意;
C.深海潜水员必须穿抗压潜水服是因为海水压强随深度的增加而增大,C不符合题意;
D.飞机的机翼能获得向上的升力,是应用了流速越大流体的压强越小的原理,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】增大压强方法 :(1)S不变,F↑;(2)F不变,S↓ (3) 同时把F↑,S↓。而减小压强方法则相反。
生活中利用大气压的例子很多,钢笔吸墨水,吸管吸饮料,注射器吸药液,吸盘,抽水机等。
液体的压强随着深度的增加而增大。
流体在流速大的地方压强小、却在流速小的地方压强大。
二、填空题
9.(2021八下·薛城期中)用水平风吹如图A机翼模型时,空气流经模型上表面的流速   (选填“大于”、“等于”或“小于”)空气流经模型下表面的流速,因此产生升力;   图是汽车尾翼模型,有助于汽车行驶时压紧在地面上。
【答案】大于;B
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】用水平风吹如图A机翼模型时,空气分别从机翼模型的上、下表面流过,由于上表面呈弧形,气流通过上表面的速度要大于下表面的速度,机翼上表面压强小于机翼下方压强,因此在机翼上下表面产生压力差而产生向上的升力。
相同时间内,风经过模型上方的路程小于模型下方的路程,模型上方的风速小于下方的风速,模型上方的压强大于模型下方的压强,有助汽车行驶时压紧在地面上,图B是汽车尾翼模型。
【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·佛山月考)当风沿着窗外的墙面吹过时,窗口悬挂的窗帘会飘向   (选填“室内”或“窗外),这是因为窗外空气的流速   室内空气的流速,窗外空气的压强   室内空气的压强。(后两空均选填“大于”“等于”或“小于”)
【答案】窗外;大于;小于
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】当风沿着窗外的墙面吹过时,因为窗外空气的流速大于室内空气的流速,窗帘外侧空气流速大,压强小,内侧空气流速慢,压强大,窗外空气的压强小于室内空气的压强,在内外压强差的作用下,窗口悬挂的窗帘会飘向窗外。
【分析】流体在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
11.(2021八下·东阿期中)2021年1月15日,我国完全自主知识产权的优质最新款复兴号CR300AF型动车。当动车快速行驶时,其上方气流的速度   (选填“大于”、“小于”或“等于”)下方气流的速度,从而产生向上的升力;复兴号动车组采用复合制动,在制动时,列车由于   仍会向前运动一段距离才能停下来。
【答案】大于;惯性
【知识点】惯性及其现象;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】当动车快速行驶时,空气经过上方的路程大于下方的路程,则其上方气流的速度大于下方气流的速度,从而产生向上的升力。
复兴号动车组采用复合制动,在制动时,列车由于惯性将保持原有运动状态,仍会向前运动一段距离才能停下来。
【分析】流体在流速大的地方压强小,惯性是物体的属性,是物体保持原有状态的性质。
12.(2021八下·大洼期中)紧闭车窗的汽车行驶在无风的雪天,如果打开一侧的车窗,汽车外面的雪   (选填“可能”或“不能”)飘进车里,这是因为汽车在行驶过程中,车窗外空气流速   车内空气的流速,车窗外空气的压强   车内空气的压强的缘故(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】不能;大于;小于
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】根据流体压强和流速的关系可知,当汽车行驶在无风的雪天时,打开一侧的车窗时,车窗外空气相对于车的流速大于车内空气的流速,车窗外空气的压强小于车内空气的压强,产生向外的压强差,因此,汽车外面的雪不可能飘进车里。
【分析】流体在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
13.(2021八下·抚顺期中)我们打开水龙头,使自来水流过如图所示的装置,可以看到与水管相连的玻璃管中的情况,根据学过的物理知识可以判定在a、b、c三处中,   处的流速最快,此处对应的玻璃管中水位最   (选填“高”或“低”)。
【答案】b;低
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】a、b、c三处,b处玻璃管横截面积最小,水流在横截面积最小的b处流动速度最快。
流体流速越快的位置,压强越小,B处玻璃管中水位最低。
【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。
14.(2021八下·睢县期中)相信大家都有过如图这样的经历:步行在雨中,我们会打一把伞。一阵大风吹来,雨伞会被向上吸起来。这是因为伞上方的空气流速   伞下方的空气流速,从而使伞上方的空气压强   伞下方的空气压强。(选填大于、小于或等于)
【答案】大于;小于
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】伞上方是弧形,距离大,伞下方是直线,距离小,由可知,当空气在相同时间内通过伞上方和伞下方时,伞上方的空气流速大于伞下方的空气流速;流速越大,压强越小,所以伞上方的空气压强小于伞下方的空气压强。
【分析】流体在流速大的地方压强小。
15.(2021八下·遵化期中)写出与以下安全提示有关的物理知识。
(1)请驾驶员系好安全带:   ;
(2)雨天请司机小心驾驶:   ;
(3)在火车站站台上级车的旅客请站在安全线以外:   。
【答案】(1)防止惯性带来危害(或惯性)
(2)摩擦力变小,刹车距离变大
(3)流体压强与流速关系(或流速大,压强小)
【知识点】惯性及其现象;增大或减小摩擦的方法;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】(1)汽车刹车或突然减速时,人由于惯性继续向前运动可能撞到车身,系好安全带是为了防止由于驾乘人员自身惯性带来的伤害。
(2)雨天路滑,驾驶员小心驾驶,由于下雨天车轮与地面间的摩擦力变小,刹车距离变大,易发生事故。
(3)当火车驶过车站时,安全线以内的地方空气流速较大压强较小,人外侧受到的压强大于内侧受到的压强,人被压向列车,易发生交通事故。
【分析】(1)一切物体都具有惯性,汽车刹车时,如果没有安全带的保护,驾驶员会因为自身惯性向前运动而发生事故。所以要让安全带起到保护人体的作用,防止惯性带来的伤害。
(2)影响摩擦力大小的因素有:压力大小和接触面的粗糙程度。
(3)列车的速度很大,造成列车周围的空气流动速度增大,压强减小,身后的压强不变,向里的压强差把人压向列车造成事故。
16.(2021八下·路南期中)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   ,瓶中的热水与冷水混合得到温水,温水下落的原因是受到   的作用。
【答案】小;重力
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】流速大的地方压强小,则竖管上方的气压小于大气压,在大气压的作用下,瓶中的热水上升与冷水混合得到温水。
在地球上的物体都会受到地球的吸引,所以水受到重力作用,所以会下落。
【分析】流体的流速和压强的关系是:流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
三、实验探究题
17.(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。
四、计算题
18.(2021·海口模拟)如图甲所示的地面清洁机器人,重为25N,机器人与水平地面的接触面积为0.01m2,机器人在水平地面运动时,所受推力与速度关系如图乙所示。求:
(1)该机器人对水平地面压强是多少?
(2)该机器人所提供的水平推力为150N时,匀速直线运动4s能通过多远路程?此时水平推力做了多少功?
(3)该机器人在水平地面上以0.6m/s速度匀速直线运动时,水平推力的功率是多大?
(4)机器人工作时,通过内部电动机旋转产生的高速气流,将灰尘、杂物等吸入集尘盒,请说出机器人清洁地面时的“吸尘”原理。
【答案】(1)解:该机器人对水平地面的压力F=G=25N
该机器人对水平地面的压强
答:该机器人对水平地面压强是2500Pa;
(2)解:由图乙可知,该机器人所提供的水平推力为150N时,其速度v=0.5m/s
由可得匀速直线运动4s能通过的路程s=vt=0.5m/s×4s=2m
此时水平推力做的功W=F′s=150N×2m=300J
答:该机器人所提供的水平推力为150N时,匀速直线运动4s能通过2m远的路程,此时水平推力做了300J功;
(3)解:由图乙可知,该机器人在水平地面上以0.6m/s速度匀速直线运动时其推力F″=300N
水平推力的功率
答:该机器人在水平地面上以0.6m/s速度匀速直线运动时,水平推力的功率是180W;
(4)解:根据流体中流速大的位置压强小的原理,机器人工作时,主机内部的气压小于大气压而产生吸力。
答:根据流体中流速大的位置压强小的原理,机器人工作时,主机内部的气压小于大气压而产生吸力。
【知识点】功率的计算;速度公式及其应用;压强的大小及其计算;流体压强与流速的关系
【解析】【分析】(1)根据p=求出该机器人对水平地面的压强。
(2)根据乙图像可知该机器人所提供的水平推力为150N时机器人的速度,又已知机器人匀速运动的时间,然后根据v=的变形公式求出路程;再根据W=Fs求出水平推力做的功。
(3)由图乙可知,该机器人在水平地面上以0.6m/s速度匀速直线运动时水平推力为300N,根据P=Fv求出水平推力的功率。
(4)机器人工作时,通过内部电动机旋转产生的高速气流,机器人内部空气流速大,压强小,所以机器人内部的气压小于外界大气压强,灰尘、杂物等被压入吸尘器内部。
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