人教版八年级下9.4流体压强与流速的关系(有解析)

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名称 人教版八年级下9.4流体压强与流速的关系(有解析)
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文件大小 2.3MB
资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2022-03-29 08:14:58

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文档简介

人教版八年级下 9.4 流体压强与流速的关系
一、单选题
1.如图所示,以下四个关于“气体压强与流速的关系”的现象中,压强p1、p2大小关系正确的是(  )
A. p1>p2 B.
C. p1>p2 D. 无法判断
2.如图所示,下列生活中的事例可初步说明的道理正确的是(  )
A.用嘴能把饮料吸上来,说明嘴对饮料有吸引力
B.点燃蜡烛加热附近空气,热空气密度增大下降形成气流带动扇叶转动
C.沙漠中的越野汽车装有非常宽大的轮子,说明增大受力面积可以增大压力
D.沿纸条上方吹气纸条会向上升起,说明气体在流速大处压强小,在流速小处压强大
3.近期交警部门加大对电动车安装遮阳伞的检查拆除力度 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
4.近期交警部门加大对电动车安装遮阳伞的检查、拆除力度,遮阳伞(如图所示)虽能遮挡阳光,但存在安全隐患。当电动车快速行驶时,下列说法正确的是(  )
A.遮阳伞上边空气流速小,压强大,伞面被向下压
B.遮阳伞上边空气流速大,压强小,伞面被向上吸
C.遮阳伞下边空气流速大,压强小,伞面被向上吸
D.遮阳伞下边空气流速小,压强小,伞面被向下压
5.关于压强,下列说法正确的是(  )
A.在气体和液体中,流速越大的位置,压强越大
B.最早证明大气压强存在的科学家是托里拆利
C.菜刀磨得很锋利是为了减小压强
D.拦河坝建成上窄下宽,是由于密度不变时,液体压强随深度的增加而增大
6.物理兴趣小组的同学对如图所示的现象进行了讨论,其中正确的是(  )
A.图甲表示用压强计可以准确测量液体内部各处压强的大小
B.图乙杯口的纸片和杯中水不掉下来,是因为纸片受到的吸力非常大
C.图丙实验中用小桌陷入沙子的深度显示压力的作用效果
D.图丁向两张纸的中间吹气纸片靠拢,说明流体中流速越大的地方压强越大
7.如图所示,当从管的一端吹气时,A管中的液面会下降,B管中的液面会上升。下列现象产生的原理与此实验原理相同的是(  )
A.热气球升空
B.风沿窗外的墙面吹过,窗口悬挂的窗帘飘向窗外
C.用吸管喝酸奶
D.用抽水机把井中的水抽上来
8.近期交警部门加大对电动车安装遮阳伞的检查拆除力度,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小,压强大,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大,压强小,伞面被向上吸
9.如图所示,将一根玻璃管制成粗细不同的两段,管的下方与一个装有部分水的连通器相通。当从管的一端吹气时,连通器两端A、B液面高度变化情况应该是(  )
A.A液面下降 B.B液面下降
C.A、B液面高度均不变 D.以上都有可能
10.2019年12月31日7时10分,随着G1587次列车驶出站台,鲁南高铁真正融入全国高铁网。为避免候车乘客被“吸”向列车的事故发生,站台上设有安全线,如图所示。这是因为列车进站时车体附近的空气(  )
A.流速大,压强小 B.流速大,压强大
C.流速小,压强小 D.流速小,压强大
二、填空题
11.如图所示,每一个无“叶电风扇”的底座有一台电动机吸入空气。空气经过加压后被送入环形的出风口,从宽度只有1.3mm的缝隙中向外喷出。这部分喷出的空气因为流速大,压强____________(选填“大”或“小”),使周围空气____________(选填“靠近”或“远离”)这部分喷射空气,带动周围空气流动,使风量可以增加到原来的1.5倍。
12.如图所示,“鲲龙”AG600在陆上、水上成功首飞。当AG600从水面加速起飞过程中,机翼上表面空气流速大,向下的压强______(选填“大”或“小”),从而产生了升力,该过程中飞机处于______(选填“平衡”或“非平衡”)状态。
13.我国国产大飞机鲲龙AG600,是目前全球在研的最大的水陆两栖飞机,我国拥有所有核心技术完全知识产权,该机于2021年3月4日完成灭火任务系统首次科研试飞。AC600可以通过在水面20秒的滑行,一次汲水12吨,汲水后飞机在空中匀速直线飞行时,向上的升力___________飞机总共的重力;飞行时机翼上方受到空气的压力___________下方受到空气的压力(两空均选填“大于”、“小于”或“等于”)。
14.请将与图中各事例所联系的主要物理知识填写在横线上:
(1)甲:______;(2)乙:______;(3)丙:______。
15.如图,车身上凸下平的小车,在水平路面高速行驶时上方空气流速大,气体压强___________下方气体压强,此时路面对小车的支持力___________小车的重力。(选填“大于”、“小于”或“等于”)
三、综合题
16.飞机在空中飞行时都有一定的迎角(机翼轴线与水平气流的夹角).飞机飞行时的升力除了与机翼形状有关外,是否还与迎角大小有关?为了研究这一问题,在老师的帮助下,小明利用电风扇、升力测力计、飞机模型按图甲方式进行如下实验.
①闭合电风扇的开关,调节档位使其风速最大,并使飞机模型的迎角为0°,记录测力计的示数.重复5次实验并计算升力平均值
②改变迎角大小,使其分别为5°、10°、15°、20°,重复步骤①.
处理相关数据得到“升力与迎角的关系”如图乙.
(1)本实验得出的结论是:_____.
(2)小明若要进一步研究“飞机的升力与其飞行速度的关系”.利用现有器材,如何操作可以模拟飞机不同的飞行速度?_____.
(3)资料显示:本实验结论与实际相符,且飞机迎角一定时,飞行速度越大升力也越大.若某飞机以500千米/时做水平匀速直线飞行时的迎角为θ1,而以800千米/时做水平匀速直线飞行时的迎角为θ2(θ1、θ2均小于15°).请比较θ1、θ2的大小关系:_____.
17.阅读下面材料:
无叶更舒适
如图甲是一款新型无叶电风扇,与传统有叶风扇相比具有易清洁、气流稳、安全等特点.
开始时,底座中的电动机将空气从进风口吸入,吸入的空气经压缩后进入环形空腔,再从环形空腔上的细缝中高速吹出,夹带着周边的空气一起向前流动,导致后方更多的空气流入风扇的出风口,风量被显著放大.
无叶风扇的细缝结构是根据“康达效应”设计的,康达效应是指当流体(水或空气)顺着物体的凸表面流动时,有向物体吸附的趋向并沿物体的表面继续向前,在离开物体的瞬间,由于惯性其运动方向与出风口末端的法线垂直.
(1)风扇正常运行时,相同时间内细缝流出的空气质量________(填“小于”“等于”或“大于”)进风口流进的空气质量.
(2)下列与后方更多空气流入电扇出风口的原理相同的是______ .
A.载重汽车装有许多车轮
B.飞机飞行时机翼获得升力
C.足球在草坪上滚动得越来越慢.
18.如图所示为“无人机”多功能飞行器,它具有4个旋翼,可通过无线电进行操控,其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景.
起飞时,增大四个旋翼的转速,使吹向下方的风量增加,无人机就会上升,这是因为力的作用是______.在空中飞行时,只要增加______侧两个旋翼的转速,就能使无人机右侧抬升,向左倾斜飞行.
“无人机”的遥控器是靠______来发送控制信息的.
该机一个旋翼的电动机额定功率为30W,额定电压为电动机正常工作时,通过电动机的电流为______A.
该机所需的能量是由一块输出电压为15V,容量为5 的电池提供.若电能的用于飞行,飞行时的实际功率为100W,则该机最多能飞行______min.
19.某同学家中最近购买的一辆小轿车,轿车的质量是1.4×103 kg,水平路面上匀速行驶时,受到的阻力是车重的0.1倍。(g取10N/kg)
求:(1)小汽车的外形设计成流线型(如图甲),可知小轿车在高速公路上快速行驶时对地面压力_______静止时对地面的压力(选填“大于”“等于”或“小于”),原因是_________;
(2)小轿车静止时,受到________对平衡力的作用,请在图乙中画出汽车受力的示意图________;
(3)小轿车在匀速行驶过程中,所受到向前的牵引力F____________?
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.如图A,伞上方空气流速大,压强小,故p1>p2,故A错误;
B.右边的涵洞口高,空气流速大,压强小,故p1>p2,故B错误;
C.向水平管中吹气,空气流速大,压强小,故p1>p2,故C正确;
D.细管处流速大,压强小,故p1>p2,故D错误。
故选C。
2.D
【解析】
【详解】
A.用嘴能吸饮料,是因为大气压把饮料压进了嘴里,故A错误;
B.在扇叶下面点燃蜡烛,蜡烛附近的空气被加热,密度减少而上升形成气流带动扇叶转动,故B错误;
C.越野汽车的轮子非常宽大,是为了在压力一定时,通过增大受力面积而减少压强,故C错误;
D.沿纸条上方吹气,纸条会向上升起,是因为纸条上方空气流速增大压强变小,而纸条下方空气流速减小压强变大,故D正确。
故选D。
3.D
【解析】
【详解】
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。
故选D。
【点睛】
4.B
【解析】
【详解】
伞面“上凸下平”,当电动车快速行驶时,伞上方空气流速大,压强小;伞下方空气流速小,压强大,伞就受到一个向上的压强、压力差,伞面被向上压,从而导致整个电动车对地面的压力减小及,附着力减小,造成安全隐患。
故选B。
5.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小,故A错误;
B.最早证明大气压强存在的科学家奥托克里克,故B错误;
C.菜刀磨得很锋利是通过减小受力面积,增大压强,故C错误;
D.拦河坝建成上窄下宽,根据可知,由于密度不变时,液体压强随深度的增加而增大,故D正确。
故选D。
6.C
【解析】
【详解】
A.测量液体压强的工具叫压强计,它是根据U形管两边液面的高度差来判断液体内部压强的大小的,但不能准确测出液体压强的大小,故A错误;
B.装满水的杯子倒置后,纸片和杯中水不掉下来,而在纸片的周围只有空气,所以是大气压力的作用使其没有掉下来,即利用了大气压强,故B错误;
C.在实验中,将小桌放到沙子上,往小桌上放不同质量的砝码,观察桌腿陷入沙子的深度,通过陷入沙子的深度的变化显示压力的作用效果,故C正确;
D.向两张纸的中间吹气纸片靠拢,说明流体中流速越大的地方压强越小,故D错误。
故选C。
7.B
【解析】
【分析】
【详解】
当用一个管子沿A容器口吹气时,B的上方空气流速快,压强小,A的上方空气流速慢,压强大,在压力差的作用下,A管中的液面会下降,B管中的液面会上升;
A.空气受热后会膨胀,比同体积的冷空气轻,所以热空气会上升,故A不符合题意;
B.风沿着窗外的墙面吹过时,外侧空气流速大,压强小,屋内空气流速小,压强大,所以窗帘在较大的压力作用下压向窗外,故B符合题意;
C.用吸管喝酸奶时,管内的气体压强小于大气压强,在大气压强的作用下,酸奶被压入口中,故C不符合题意;
D.抽水机把水从低处抽往高处,利用的是大气压,故D不符合题意。
故选B。
8.B
【解析】
【分析】
【详解】
伞面“上凸下平”,当电动车快速行驶时,伞上方空气流速大,压强小;伞下方空气流速小,压强大,伞就受到一个向上的压强、压力差,伞面被向上吸,故B正确,ACD错误。
故选B。
9.A
【解析】
【分析】
【详解】
气体在流速小的地方压强大,在流速大的地方压强小,从管的一端吹气时,粗细两管中的空气流量是相同的,粗管中的空气流速小,压强大;细管中的空气流速大,压强小。则A液面上方的气体压强大,B液面上方的气体压强小,所以会造成A液面下降,B液面上升。
故选A。
10.A
【解析】
【详解】
人离高速列车比较近时,高速列车的速度很大,人和高速列车的之间的空气流动速度很大,压强小,人外侧的压强不变,人受到外侧压强大于人内侧受到的压强,人在较大的压强差作用下很容易被压向列车,发生交通事故。故A正确,BCD错误。
故选A。
11. 小 靠近
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]根据流体压强和流速的关系可知,空气从宽度只有1.3毫米的缝隙中向外喷出,这部分喷射空气因流速大,压强小,在压强差的作用下,周围空气向这部分喷射空气靠近,带动周围空气流动。
12. 小 非平衡
【解析】
【分析】
【详解】
[1]机翼上表面凸起,在飞行时,机翼上方气流比下方气流的流速大,则下方空气的压强大于上方空气的压强,产生向上的压强差、压力差,形成升力。
[2]当AG600从水面加速起飞过程中,由于飞机的运动速度发生了变化,所以运动状态改变,即处于非平衡状态。
13. 等于 小于
【解析】
【分析】
【详解】
[1] 汲水后飞机在空中匀速直线飞行时,则不论是在水平方向还是竖直方向上,升力等于飞机所受的总重力,故填等于。
[2]由于飞机上方的空气流速大于下方,故机翼上方的压强小于下方压强,机翼上浮的压力小于飞机下方的压力。
14. 使接触面分离,减小摩擦力 流速大的地方压强小 连通器中盛同种液体静止不流动时,液面总是相平的
【解析】
【详解】
(1)[1]给自行车车轴加润滑油,这是通过使接触面彼此分离的方法,来减小摩擦力的。
(2)[2]从B管右端吹气,A管上方的空气流动加快,压强减小,由于大气压强的作用,液体从烧杯中压入A管中,A管中的液体会上升。这是喷雾器的原理。
(3)[3]茶壶就是一个上端开口,底部连通的容器,如果连通器中只有一种液体,在液体不流动时,各容器中液面的高度总是相同的。这是连通器的原理。
15. 小于 小于
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]流体压强与流速的关系,气体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大,轿车快速行驶时,上下方所受到的压力差形成向上的升力,对地面的压力减小,此时路面对小车的支持力小于自重。
16. 飞机以一定的速度飞行时,迎角从0°到20°,随着迎角的增大,飞机所受升力先增大后减小,15°附近时达到最大 改变电风扇的档位来改变风速大小 >
【解析】
【详解】
解:(1)由图可看出:飞机以一定的速度飞行时,迎角从0°到20°时迎角的增大,飞机所受升力先增大后减小,15°附近时达到最大;(2)小明若要进一步研究“飞机的升力与其飞行速度的关系”根据控制变量法的思路需要控制仰角相同,改变飞行速度,实验中通过改变电风扇的档位来改变风速大小;(3)飞机在水平匀速直线飞行时升力一定,根据“飞机迎角一定时,飞行速度越大升力也越大”知飞行时升力一定,速度越大,仰角越小,所以θ1>θ2.
点睛:由图象即可得出(1)的答案;根据控制变量法知:要探究飞机的升力与其飞行速度的关系,需要控制仰角相同,通过电风扇的档位改变风速大小;飞机在水平匀速直线飞行时升力一定,速度越大,仰角越小.
17. 等于 B
【解析】
【详解】
解:(1)由题可知:电动机将空气从进风口吸入,吸入的空气经压缩后进入圆环空腔,再从圆环空腔上的细縫中高速吹出,所以相同时间内从细缝口流出空气质量应等于进风口流进的空气质量;
(2)空气从圆环空腔上的细縫中高速吹出,空气流速大,压强小,其后方空气流速小,压强大,所以更多的空气流入电扇出风口.即运用到流体压强与流速关系的原理..
A、载重汽车装有许多车轮,是通过增大受力面积减小对地面的压强,故A不合题意;
B、飞机飞行时机翼上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,从而使飞机获得升力,故B符合题意;
C、力是改变物体运动状态的原因,足球在草坪上滚动得越来越慢,是因为受到地面的摩擦力的缘故,故C不合题意;
答案为B.
18. 相互的 右 电磁波 2 36
【解析】
【详解】
(1)关键流体压强和流速的关系知道,增大四个旋翼的转速,使吹向下方的风量增加,无人机就会上升,这是因为力的作用是相互的;若增大右侧两个旋翼的转速,使右侧旋翼对空气向下的作用力变大,根据物体间力的作用是相互的,从而使空气对右侧旋翼向上作用力变大,使右侧抬升,向左倾斜飞行.
(2)根据题意知道遥控器和无人机之间的通信是靠无线电进行操控,即是靠电磁波来发送控制信息的;
(3)电动机的额定电压是15V,额定功率为30W,当电动机正常工作时,通过电动机的电流是:I=P/U=30W/15V=2A;
(4)因为电池的输出电压是15V,容量是5 000mA h,所以,电池储存的能量是:W=UIt=15V×5A×3600s=2.7×105 J,
由η=W机/W知道,电能转为的机械能是:W机=W×80%=2.7×105 J×80%=2.16×105 J,
由P=W/t知道,该机最多能飞行的时间是:t=W/P=2.16×105J/100W=2160s=36min.
点睛:本题考查的是流体压强和流速的关系、速度的计算、电功、效率和功率公式的应用,涉及到的知识点较多,综合性较强,解题的关键是公式的灵活运用.
19. 小于 见解析 一 1.4×103N
【解析】
【详解】
(1)[1][2]由图甲可知,小汽车外型是流线型,当汽车高速行驶时,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,汽车在压强差下产生向上的升力,汽车对路面的压力减小,小于汽车的重力,静止时对地面的压力等于汽车的重力,所以小轿车在高速公路上快速行驶时对地面压力小于静止时对地面的压力。
(2)[3][4]小车静止时受到重力和地面的支持力作用,二力大小相等、方向相反,是一对平衡力;过小车的重心沿竖直向下的方向和竖直向上的方向画一条带箭头、等长的线段,分别表示重力和支持力,并分别用符号G和F表示。如图所示:
(3)[5]汽车的重力
G=mg=1.4×103kg×10N/kg=1.4×104N
汽车匀速行驶,处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是平衡力,汽车受到的牵引力
F=f=0.1G=0.1×1.4×104N=1.4×103N
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页