人教版八年级下册物理9.4流体压强与流速的关系 同步练习（有解析）

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，是我国首架国产大飞机C919，于2017年5月5日在上海首飞成功。关于C919客机，下列说法中正确的是（　　）
A．客机所在高空处的大气压强，比海平面附近的大气压强更大
B．客机采用密度小的材料，可以减小它受到的大气压强
C．客机升空利用了“空气流速大的地方压强小”的原理
D．当客机在空中沿直线匀速飞行时，受到的力是非平衡力
2．小明利用玻璃瓶、细管和带颜色的水自制了两个如图甲和乙所示的教具。下列有关说法正确的是（　　）
A．拿着甲图中的自制气压计上楼过程中，细管中的水柱会下降
B．如用一个吸管在甲图细管口上方水平吹气，管中水柱会下降
C．把乙图中的小瓶放入冷水或热水中，细管中的水柱都会上升
D．用力捏乙图中的小瓶，细管中的水柱上升，这说明力使小瓶发生了形变
3．体育运动中包含着丰富的物理知识。下列说法正确的是（　　）
A．运动员三级跳远比立定跳远跳得更远是因为受到惯性力的作用
B．蹦床运动员蹦到最高点时速度为零，此时她处于平衡状态
C．掷实心球时，若球在最高点时所受外力全部消失，球将静止
D．流体压强与流速的关系是乒乓球比赛中弧旋球产生的原因之一
4．如图所示，C919国产大飞机首飞成功标志着中国从此成为世界上能够制造大飞机的少数国家之一。下列说法中正确的是（　　）
A．在制造过程中，大飞机机身应选用密度较大的材料
B．飞机在空中水平匀速飞行时，飞机受到的重力小于空气对它产生的压力差
C．飞机在空中做匀速曲线运动时，运动状态发生改变
D．飞机关闭发动机降落在跑道上后仍能滑行一段距离，这是因为受到惯性力的作用
5．如图所示，不能用流体压强与流速的关系来解释的是（ ）
A．图甲所示向两张纸中向吹气，纸张向中间靠拢
B．图乙所示用吸管吸饮料
C．图丙所示向B管吹气，A管中的水面上升
D．图丁所示飞机产生升力的原因
6．如图所示，若在蓄水槽中装入一定量的水，蓄水槽与一粗细不均匀的管道相连，在管道的不同部位分别装有底部连通的竖直管A、B、C则下列说法错误的是（　　）
A．当阀门关闭，水是静止状态时，A、B、C三根管中的水柱高度相同
B．当阀门打开水流动时，A、B、C三根管中水柱的高度相同
C．当阀门打开水流动时，A、B、C三根管中水柱的高度不同
D．当阀门打开水流动时，A、B、C三根管底部水的压强不同
7．夏季临近，交警部门加大对电动车安装遮阳伞的检查拆除力度，如图所示遮阳伞虽能遮挡阳光，但是当电动车快速行驶时，伞面被向上吸，存在较大的安全隐患。如图四种情景与其原理不同的是（　　）
A．人站在高铁站的安全线以外候车 B． 用手动抽水机抽出地下水
C．飞机的机翼设计成流线型 D．赛车尾部安装的气流偏导器
8．“C919”是我国拥有自主知识产权的干线飞机。下列关于飞机的说法正确的是（　　）
A．飞机降落后不能立即停下来，因为飞机受到惯性
B．飞机轮子上的轴承主要是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦的
C．机翼的横截面形状“上凸下平”，利用了“流速大压强大”的原理
D．静止在水平地面上的飞机受到的重力和支持力是一对平衡力
9．在图所示的实例中，利用连通器原理工作的是（　　）
A．离心式水泵 B．船闸 C．用管子吸饮料 D．吸尘器
10．我省不少地方建有风力发电站，绿色环保无污染。若同时需在山上建一种简约却不易被吹飞的休息站，其独特的支架悬空形状发挥作用。下列哪个休息站的形状符合要求（　　）
A． B． C． D．
二、填空题
11．如图所示喷雾器工作时，小孔处空气流速较快，压强______（选填“较大”或“较小”），容器里液面上方的空气压强较大，液体就沿着细管______（选填“上升”或“下降”）。
12．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）
13．如图所示，把纸条放在嘴边，用力沿纸条上方向前吹气，会发现纸条向上飘动。这是因为________，从而推动纸条向上运动。
14．如图所示的一架遥控直升飞机模型，当它匀速上升和匀速降落时（不计空气阻力），旋翼提供的升力是______（选填“相等”或“不等”）的。在某次竖直爬升过程中，旋翼意外停转，则飞机模型将立即______（选填“加速下落”或“减速上升”），假设在月球表面上，该直升飞机模型______（选填“能”或“不能”）悬停在空中。
15．如图所示，在倒置的漏斗里放一个乒乓球，用手指托住乒乓球，然后从漏斗口用力吸气，并将手指移开，这时乒乓球______掉下（填“会”或“不会”），因为吸气使漏斗的导管内气压_____（填“变大”或“变小”），然后改为向下用力吹气，这时乒乓球_____掉下（填“会”或“不会”），由于乒乓球上方空气流速_____，压强_____的缘故（两空均选填“变大”、“不变”或“变小”）。
三、综合题
16．请你阅读下面的短文，回答问题：
展翅翱翔的第五代战斗机
“歼-20”作为中国第五代战斗机，融合了全球优秀战斗机的特点，具备了很强的隐形性能、机动性能等．
“歼-20”表面平滑，机翼的外形做成流线型，它拥有良好的大仰角升力特性，较大的瞬时攻角与滚转率，并采用先进的光传操纵系统，以光信号的形式传输信号，可随时保证飞机与地面的联系．“歼-20”配备了大功率雷达，为解决散热问题，采用了新一代液体冷却系统．“歼-20”是中国现代空中力量的代表作，是中国国防能力高速发展的一个象征．
（1）“歼-20”拥有良好的大仰角升力特性，当它在大仰角加速上升或做较大幅度的瞬时滚转时，受到________（选填“平衡力”或“非平衡力”）的作用，它的机翼外形做成上凸下平的流线型是利用了________，从而产生了较大的升力．
（2）“歼-20”降落后在地面滑行时，关闭发动机并打开减速伞，如图所示．请你运用所学的物理知识解释“歼-20”为什么在地面滑行了一段距离后，才停下来．____
17．如图所示，一块重为G的平板以一定的冲角a（平板与水平方向的夹角）在空气中水平运动时，平板会受到一个竖直向上的升力FL ．
（1）若平板的高度保持不变，那么，需满足FL　________ 　G（选填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）理论表明，升力大小与空气密度p、平板面积S、平板 运动速度v有关，用公式表示为FL=CpSv2（C叫升力系数，是一个没有单位的数值，其值与冲角有关）．则由公式可知，若C、p、S均保持不变，那么，速度增加20%，升力将增加　________ %；
（3）飞机飞行时同样会受到升力的作用．某次对飞机的实验研究获得了如下数据（飞机的冲角其实是指机翼的冲角）：
试用文字描述升力系数与冲角的大小关系为：　________ 　；
（4）在飞机起飞后的开始一段时间里，飞机将不断爬升以达到规定的高度．在这个过程中，飞机升力的不断增大主要是通过以下两种方式来实现：①　________ 　；②　________ 　．
18．小轿车已逐渐成为一种时尚的代步工具．请你运用所学的物理知识解答下面有关小汽车的问题．
（1）如图，一质量为60kg的司机，驾驶一辆质量为2t的小轿车（车内无其它乘客）静止在公路上时，如果每个车轮与路的接触面积为0.02m2，则此时汽车对路面的压强为多少？______--
（2）试从小轿车的流线外型（如图）判断：小轿车在水平路面上行驶时对地面的压强_____小轿车静止在水平路面时对地面产生的压强．（选填“大于”“小于”或“等于”）其主要原因是：小轿车高速行驶时车身上方空气的流速_____，产生的压强_____（选填“大”或“小”）．
19．如图甲是我省潮汕地区东奥岛风力发电的外景，风力发电机组主要由风机叶片和发动机组成．
（1）风机的叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能，通常用硬度大，密度______（选填“大”或“小”）的复合材料制成；叶片形状像飞机的机翼，若叶片位置和风向如图乙所示，由于叶片两面空气流速不同，上方的流速较，产生压强差，从而受到向______（选填“上”或“下”）的力使风叶旋转．
（2）风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机，利用___________原理，使机械能转化为电能．
（3）某风力发电机的输出功率与风速的关系如图丙所示，由图像可知，能使该风力发电机组产生电能的风速范围是___________（用图像中的字母表示）．
（4）下表给出了在不同风速下某风机获得的能量：
平均风速（m/s） 5 10 15 20
1s内获得的能量（×104J） 1 8 27 64
①请你对表格的数据进行分析，你会发现该风机1s内获得的能量与风速的关系是_______；
②风速为5m/s时，这台风机工作1min所产生的电能可供1只“220V 100W”电灯正常工作10min，风机发电的效率是为______．
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
A．气压随海拔的升高而降低，客机所在高空的大气压强比海平面附近的大气压强小，故A错误；
B．由公式m=ρV和G=mg知，在体积一定的情况下，客机采用密度小的材料，可以减轻重力，而不是减小它受到的大气压强，故B错误；
C．客机机翼上方呈流线型，下方平直，所以机翼上方空气流速大，压强小，机翼下方空气流速小，压强大，形成向上的压力差，所以升空利用了“空气流速大的地方压强小”的原理，故C正确；
D．在空中匀速直线飞行的飞机处于平衡状态，故受到的力是平衡力，故D错误。
故选C。
2．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．上楼时，高度在升高，大气压会随高度的增加而减小，外界大气压变小，瓶内气压大于外界大气压，会进一步向外压水柱，所以水柱将会升高，故A错误；
B．如用一个细玻璃管在甲图细管口上方水平吹气，甲图细管口上方空气流速快，压强小，瓶内气压不变，所以管中水柱会上升，故B错误；
C．把乙图中的自制温度计放入冷水中，瓶内的水因遇冷体积变小，细管中的水柱会下降，放入热水中正好相反，故C错误；
D．用力捏乙图中自制温度计的小瓶，瓶子发生微小形变，瓶内的压强增大，所以，细管中的水柱会上升，故D正确。
故选D。
3．D
【解析】
【详解】
A．惯性是物体本身的一种性质，大小与质量有关，但惯性不是力，故A错误；
B．蹦床运动员蹦到最高点时动能为0，速度为零，忽略空气影响，此时她只受重力作用，处于非平衡状态，故B错误；
C．掷实心球时，是斜抛运动，有向上和水平方向的速度，若球在最高点时，向上运动速度为零，但水平方向运动的速度不为0，根据牛顿第一定律，所受外力全部消失，球将沿水平方向做匀速直线运动，故C错误；
D．乒乓球比赛中弧旋球由于球的旋转，使球两侧的空气流动的相对速度不同，根据流体压强与流速的关系两侧的压强也不同，球会向压强小的一侧运动，故D正确。
故选D。
4．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．客机的体积一定，由m=ρV知道，材料的密度越小，客机的质量越小，所以制造客机时采用密度小的材料，可以减轻其质量，故A错误；
B．飞机在空中水平匀速飞行时，机翼上方空气流速快、压强小，机翼下方空气流速小、压强大，从而产生向上的升力，而飞机在空中水平匀速飞行时（平衡状态），受平衡力，即重力和竖直向上的升力（空气对它产生的压力差）是一对平衡力，其大小相等，故B错误；
C．飞机在空中沿曲线飞行时，运动方向发生变化，所以飞机的运动状态发生了改变，故C正确；
D．飞机关闭发动机降落在跑道上后仍能滑行一段距离，是因为飞机具有惯性，仍然保持向前的运动状态，惯性不是力，不能说受到惯性力的作用，故D错误。
故选C。
5．B
【解析】
【详解】
A．图甲所示向两张纸中向吹气，两张纸中间的空气流动速度大，压强小，两张纸外侧空气流动速度小，压强大，从而产生向内的压强差，纸张向中间靠拢，故A不符合题意；
B．用吸管吸饮料时，吸管内的气压减小，小于外界大气压，在外界大气压的作用下，将饮料压入口中，这是利用大所压强的原理，故B符合题意；
C．图丙所示向B管吹气，A管上方空气流动速度大，从而使管内的气压小，在外界大气压作用下，将液体往上压，故C不符合题意；
D．在机翼的上表面空气流动速度大小，压强小；机翼的下表面空气流动速度小，压强大，产生一个向上的压强差，从而产生一个向上的压力差，使飞机获得升力，故D不符合题意。
故选B。
6．B
【解析】
【详解】
A．当阀门关闭，水处于静止状态时，根据连通器的原理，可知A、B、C三根管中的水柱高度相同，故A正确，A不符合题意；
BCD．阀门打开水流动时，底部横截面积越大，水流速度越慢，产生的压强越大，水的高度越大；相反，底部横截面积越小，水流速度越快，产生的压强越小，水的高度越小；所以A、B、C三根管底部水的压强不同，管中水柱的高度不同，故B错误，CD正确，B符合题意，CD不符合题意。
故选B。
7．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，下方空气流速小，压强大，伞就受到一个向上的升力，使伞面被向上吸，存在较大的安全隐患。
A．人离高速列车比较近时，人和列车的之间的空气流速大、压强小，人外侧的压强不变，人受到向列车方向的压强差，容易被压向列车，故人站在高铁站的安全线以外候车，故A不符合题意；
B．用手动抽水机抽出地下水，是利用了大气压的作用，没有涉及流体压强与流速的关系，故B符合题意；
C．飞机的机翼设计成流线型，由空气通过机翼上表面的流速大、压强小，通过下表面的流速小、压强大，从而形成向上的升力，利用了流体压强和流速的关系，故C不符合题意；
D．赛车尾部安装的气流偏导器，相当于倒置的飞机机翼，赛车行驶时，上方的气流速度小于下方气流速度，形成对气流偏导器向下的压力，能使车轮更好地抓紧地面，利用了流体压强和流速的关系，故D不符合题意。
故选B。
8．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．惯性是物体本身拥有的一种属性，不能说是受到，故A错误；
B．飞机轮子上的轴承主要是通过改滑动为滚动来减小摩擦的，故B错误；
C．机翼的横截面形状“上凸下平”，是因为机翼上方流速大、压强小，下方流速小、压强大，故C错误；
D．静止在水平地面上的飞机受到的重力和支持力是一对大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上的平衡力，故D正确。
故选D。
9．B
【解析】
【详解】
上端开口、下端连通的容器叫做连通器。连通器里装的是相同的液体，当液体不流动时，连通各部分中的液面高度总是相同的。
A．离心式水泵是利用大气压工作的，与连通器原理无关，故A不符合题意；
B．船闸的上游阀门打开时，上游和闸室构成连通器，下游阀门打开时，下游和闸室构成连通器，是利用连通器原理工作的，故B符合题意；
C．用管子吸饮料是利用大气压将饮料压入嘴中的，故C不符合题意；
D．吸尘器工作时，由于转动的扇叶处气体流速大压强小，灰尘的大气压的作用下被“吸入”，故D不符合题意。
故选B。
10．A
【解析】
【详解】
A．“上平下凸”，横风吹过该结构时，其上方气体流速小，压强大；下方流速大，压强小，使其受到向下的压强、压力差，从而避免被强横风吹得移位，故A符合题意；
B．房子设计成图B所示的圆顶，尽管容易清除积雪，但屋顶受到向上的压强等于向下的压强，受到的向上的压力等于向下的压力，不能避免被强横风吹得移位，故B不符合题意；
C．房子设计成图C所示的圆顶，风刮过屋顶，屋顶上方的空气流动速度大，压强小；屋内空气流动速度小，压强大，屋顶受到向上的压强大于向下的压强，受到的向上的压力大于向下的压力，产生一个向上的压力差，不能避免被强横风吹得移位，故C不符合题意，
D．图中上下表面水平，屋顶受到向上的压强等于向下的压强，受到的向上的压力等于向下的压力，不能避免被强横风吹得移位，故D不符合题意。
故选A。
11． 较小 上升
【解析】
【详解】
[1][2]流体压强与流速的关系是：流速大的位置，压强小；流速小的位置，压强大。
由于小孔喷出的快速气流使细管的上端开口处形成了一个低压区，即流速大的位置压强小，所以此处压强小于容器内液面上方气体压强。水就在容器内液面上方气体的这个较大压强的作用下，沿着细管上升到上端开口处，受气流的冲击，被喷成雾状。
12． 大于 小于
【解析】
【详解】
[1][2]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。
13．纸条上方气体流速大，气体压强小
【解析】
【详解】
由图可以看出，吹气时纸条上方空气流速大，压强变小，下方的空气流速不变，压强不变，纸条下方受到的向上的压强大于纸条上方向下的压强，故纸条在压强差的作用下飘起来。
14． 相等 减速上升 不能
【解析】
【分析】
【详解】
[1]当直升飞机模型匀速上升和匀速降落时，它都处于平衡状态，受到平衡力作用，旋翼提供升力的大小等于飞机模型的重力，则两种情况下旋翼提供的升力相等。
[2]直升飞机模型竖直爬升过程中，若四个旋翼同时意外停转，飞机模型不再受向上的升力，该飞机模型由于惯性还会上升，在重力的作用下它将立即减速上升。
[3]直升机的机翼在转动时对空气有一个向下的作用力，由于力的作用是相互的，空气对机翼产生一个向上的作用力，使其上升；而月球表面没有空气，所以在月球上不能产生升力，直升飞机模型不能悬停在空中。
15． 不会 变小 不会 变大 变小
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]在倒置的漏斗里放一个乒乓球，用手指托住乒乓球，然后从漏斗口用力吸气，乒乓球上方的空气减少压强变小，乒乓球在大气压作用下不会掉下。
[3][4][5]由于流体的压强跟流速有关，流速越大压强越小，用力向下吹气，乒乓球上方的空气流速变大，压强变小，乒乓球下方空气流速小，压强大，乒乓球受到空气的升力作用不会掉下。
16． 非平衡力 流体压强与流速的关系 “歼-20”原来是运动的，当关闭发动机，并打开减速伞时，由于惯性，“歼-20”要保持原来的运动状态，
【解析】
【详解】
第一空．由于当“歼-20”在大仰角加速上升或做较大幅度的瞬时滚转时，其速度的大小或方向发生改变，即运动状态不断发生改变，所以，受到的是非平衡力作用；
第二空．由于“歼-20”机翼外形上凸下平，利用流体流速和压强的关系使机翼上下产生了较大的压强差而上升；
第三空． “歼-20”关闭发动机在地面滑行一段距离，是因为具有惯性．
17． = 44 升力系数随冲角先增大后减小 提高速度 增大机翼冲角以增大升力系数
【解析】
【详解】
解：（1）平板在空气中水平运动时，平板受到一个竖直向上的升力FL和竖直向下的重力G，由于它在竖直方向上处于静止状态，所以受到平衡力，即FL=G．（2）速度增加20%，即V′=V（1+20%）=V，根据公式FL=CpSV2
∴FL′=CpS（V）2=×CpSv2=（1+）×CpSv2=（1+44%）×CpSv2=（1+44%）FL故升力增加44%．
（3）由表中数据可见，冲角在0°～20°之间时，升力系数逐渐增大；但是冲角过了20°之后，升力系数就减小．
（4）由以上分析可知，要使飞机的升力不断增大，则必须提高速度，同时增大机翼冲角以增大升力系数．
18． 2.575×105Pa 小于 大 小
【解析】
【分析】
（1）汽车为流线性，应考虑车在行驶时由于车体的运动而引起的气体的流动对上下压强的影响；（2）由压强公式可求得汽车对路面的压强．
【详解】
(1)人和车的总质量M＝m人+m车＝60kg+2000kg＝2060kg；车对地面的压力F＝G＝Mg＝2060Kg×10N/kg＝20600N，故P＝＝2.575×105Pa，
（2）小汽车在水平路面上静止时，对地面的压力大．小汽车的形状上面凸起，下面平直，在水平路面上高速行驶时，流过上方的空气流速快，下方的流速慢，上方的压强小，下方的压强大，产生向上的压力差，减小对地面的压力．
19． 小 上 电磁感应 V1～V3 风速越大，获得能量越多 或 风机获得的能量与风速的三次方成正比 10%
【解析】
【详解】
第一空．风机叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能，通常用密度小，硬度大的复合材料制成；
第二空．由乙图知，叶片的上面是突出的弧形，下面是平面，空气流过时，上面空气流速大于下面空气流速，上面压强小于下面压强，叶片受到向上的力使风叶旋转．
第三空．风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机发电，把风的机械能转化为电能，这是电磁感应现象．
第四空．由图象可知，风速为V1～V3时有输出功率，所以使该风力发电机组产生电能的风速范围是V1～V3；
第五空．①由表格数据知，风速增大为原来的2倍，风能增大为原来的23倍；风速增大为原来的3倍，风能增大为原来的33倍…，所以风机获得的能量与风速的三次方成正比；
第六空．根据P=可得，有用功：W有用=Pt=100W×10×60s=6×104J；
风速为5m/s时，由表格数据可得总功：W总=P′t′=1×104W×60s=6×105J；
风机发电的效率：η=×100%=×100%=10%．
答案第1页，共2页
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