9.4 流体压强与流速的关系同步练习
一、单选题
1. 下列现象中,不能说明大气压存在的是( )
A. 注射器从药液瓶中吸入药液 B. 注射器将药液注入人体
C. 用活塞式抽水机从井中抽水 D. 通过吸管将饮料吸入人嘴
2. 如图所示,草原犬鼠的洞穴有两个洞口,口在平地上,口在凸起的小土包上。当微风从左向右掠过地面的时候,就会有气流在洞穴内流动,让闷热的洞穴变成凉爽的“空调房”。洞穴内能形成气流,是因为口上方比口上方( )
A. 风速大,气压大 B. 风速大,气压小 C. 风速小,气压大 D. 风速小,气压小
3. 龙卷风将物体“吸”起卷入空中,其中“吸”字蕴含的物理道理,与下列现象中的“吸”字相同的是
( )
A. 地球“吸”地面上物体 B. 两光滑铅块压紧后“吸”住
C. 两船并行相“吸”碰撞 D. 梳头后的梳子会“吸”头发
4. 将装满水的量筒口朝下浸入水中,慢慢将量筒提升,在量筒口没有离开水面之前,量筒内水面位置将( )
A. 逐渐降低,但始终高于筒外水面
B. 逐渐降低,保持与筒外水面相平
C. 不降低,充满整个筒子
D. 无法判断
5. 有甲、乙、丙三个同学在同一房间用托里拆利的方法测量大气压,实验记录结果依次是,,已知一个同学做实验时,管内混入了空气,另一个同学则没有将管子竖直放置,如果只有一个同学的方法是正确的。它是( )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 无法确定
6. 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
7. 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、大小关系正确的是
A. B.
C. D.
8. 年月,一架正在高空中飞行的飞机,风挡玻璃突然爆裂,此时副驾驶整个上半身被“吸”出舱外,导致这一现象发生的原因是( )
A. 副驾驶受到的重力突然减小 B. 舱内气压变大,舱外气压变小
C. 舱内空气流速小压强大,舱外空气流速大压强小 D. 舱内温度降低,压强突然增大
9. 如图是家用煤气灶灶头的示意图,使用时打开煤气阀门,拧动点火装置,煤气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃,而煤气不会从进口处向空气中泄漏,其原因是( )
A. 进口处煤气流速小,压强大于大气压强 B. 进口处煤气流速小,压强小于大气压强
C. 进口处煤气流速大,压强小于大气压强 D. 进口处煤气流速大,压强大于大气压强
10. 下列生活现象中,不属于利用大气压的是( )
A. 用吸管吸饮料 B. 用注射针筒抽取药液
C. 贴在墙上的吸盘式挂衣钩 D. 用高压锅煮饭
二、填空题
11. 做托里拆利实验中,玻璃管内水银面上方是______,而管外水银面上受到______的作用,管外水银面的______支持着管内的水银柱,所以水银柱产生的压强就等于______。
12. 流体中,______的位置压强越小,______的位置压强越大。
13. 如图,用手握着两张纸,让纸自由下垂。在两张纸的中间向下吹气,这两张纸会向______运动选填“中间”或“两边”,这个现象说明,气体流动时,流速______的地方压强小。
14. ______ 选填“马德堡半球”或“托里拆利”实验第一次向大众证明了大气压强的存在:在不同海拔高度处,大气压强的值通常______ 选填“相同”或“不同”.
15. 伽利略的学生______首先用实验测定了大气压的数值。水银柱产生的压强是______取位有效数字。把高水银柱产生的压强叫做______。
16. 打开自来水龙头,使自来水流过如图所示的玻璃管,在、、三处,水的流速较大的是______处,压强较小的是______处选填“”“”或“”。
三、实验探究题
17. 某新建的广场喷泉引起了同学们的好奇:喷水时,“泉水”中央有一颗硕大的石球不停地翻滚。这是怎么回事?同学们有种种猜测。小玲联想所学知识,意识到这个问题可能跟“流体压强与流速的关系”等方面的知识有关,她与同学们反复讨论,设计了一个模拟实验并获得了成功。
实验器材:圆珠笔杆、乒乓球、软管、自来水等。
实验步骤:取圆珠笔杆作为喷管,通过软管接于自来水龙头上;打开龙头,自来水从笔杆尖端竖直向上喷出水束。将乒乓球放到水束上方,观察乒乓球的情况。观察结果:多次实验表明,乒乓球能稳定在水束上方旋转。
分析讨论:
球能稳定在水束上方某一位置,是因为它在竖直方向受到______作用的缘故;球在水束上方旋转,是由于水对球左右两侧向上的推力不相等所造成的,从图中球的旋转情况看,此时水束对球左侧向上的推力______右侧选填“大于”或“小于”;根据你的思考,在多次实验中,每次乒乓球旋转的方向______选填“一定相同”“一定不同”或“不一定相同”。
如图,水束略偏左,球为什么没有向右远离而下落呢?这是因为,左侧水的流速大于右侧水的流速,导致左侧水的压强______右侧水的压强选填“大于”“等于”或“小于”使球在水平方向能维持平衡。
18. 如图,水平桌面上平行放上两支铅笔做导轨,导轨上放上两只乒乓球。用吸管往两球之间吹气,发现两球会_______。这是因为吹气时,两球间的空气流速_______,造成两球内侧的气体压强______填“不变”“变大”或“变小”的缘故;
如图,装有红色的水并用橡皮塞封口的瓶子,用一根细玻璃管穿过橡皮塞插入水中。密闭瓶口,从管子上面吹入少量气体,水面沿玻璃管上升:
此时瓶内气体压强_______填“大于”“等于”或“小于”瓶外气体的压强。若两水面的高度差,则瓶内气体与瓶外气体的压强差是_______;
拿着这个瓶子从高楼的楼下到楼上手与瓶子间隔热,可观察到玻璃管内的水柱逐渐______填“升高”或“降低”。
四、计算题
19. 有一个风洞实验室,一架模型飞机固定在托盘测力计上如图所示。无风时,托盘测力计示数为;当迎面有风吹过时,托盘测力计的示数减小,可以判定飞机受到了一个新的力,则这个力的方向______。下面是某小组研究该力的大小与风速关系的实验数据:
风速
托盘测力计的示数
根据上面的实验数据可知:飞机受到的这个新的力大小随着风速的增大而______。由此推测,飞机短距离快速起飞时应该______顺风、逆风起飞。
根据以上数据,请你通过推理在表格中空白处填上数据。
答案解析
1.【答案】
【解析】解:、用注射器把药水从药瓶抽到针管里,利用了大气压,不符合题意;
B、用注射器把药水注入病人的皮层下,靠的是人的推力,与大气压无关,符合题意;
C、用活塞式抽水机从井中抽水,利用的是水压,不符合题意;
D、通过吸管将饮料吸入嘴,利用了大气压,不符合题意;
故选:。。
2.【答案】
【解析】解:口在平地上,口在凸起的小土包上,在相同时间内空气通过的路程短,通过的路程长,则通过口上方的风速小,通过口上方的风速大,则处的气压大,处的气压小,所以空气从口进入洞穴,从口流出,洞穴内能通风换气。
故选:
3.【答案】
【解析】解:、地球“吸”地面上物体,是指地面附近的物体由于受到地球的吸引而产生的力;故A不合题意;
B、两光滑铅块压紧后“吸”住,说明分子之间存在引力。故B不合题意;
C、当船并行时,中间的水流动速度增大,压强减小。船外侧大的压强将船向中间挤压,造成相吸相撞,利用的是流体压强和流速的关系。故C符合题意;
D、用塑料梳子梳头发时,塑料梳子与头发相互摩擦,发生了电荷的转移,从而使梳子和头发分别带上异种电荷而互相吸引;故D不合题意。
故选:。
4.【答案】
【解析】解:量筒的高度是左右,将装满水的量筒口朝下浸入水中,慢慢将量筒提升,在量筒口没有离开水面之前,量筒中没有空气,所以大气压支持量筒中的水不降低。
故选:。
5.【答案】
【解析】解:在做托里拆利实验时,若玻璃管中混入了空气,会使测量结果偏小;若玻璃管没有放竖直,则会使测量结果偏大。所以是混入空气的测量结果,是玻璃管没有放竖直测量长度的结果,而乙同学测出的才是正确的测量结果。
故选:。
6.【答案】
【解析】解: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。
由上述可知选项A、、的说法都不正确。
故选:。
7.【答案】
【解答】
A.图物体上表面平直,下表面向下弯曲,相同时间内,空气经过下方的路程比上方路程长,下方流速大,压强小,即,故A正确;
B.图物体上下表面凸起程度相同,相同时间内,空气经过两面的路程相同,速度相同,压强相同,即,故B错误;
C.对着两张纸的中间吹气,两张纸中间的空气流速变大,压强变小,小于纸外侧的大气压,但外侧压强相同,即,故C错误;
D.图用漏斗从乒乓球上方吹气,乒乓球上方气流速度大于下方的气流速度,则上方压强小于下方压强,即,故D错误。
故选A。
8.【答案】
【解析】解:正在高空中飞行的飞机,挡风玻璃突然爆裂,舱内空气流速小压强大,舱外空气流速大压强小,故形成向外的压强差,因此副驾驶整个上半身被“吸”出舱外,故C正确,ABD错误;
故选:。
9.【答案】
【解析】解:因为流速越快,流体的压强越小,所以进口处煤气流速大,压强小于大气压,煤气和空气在大气压的作用下流向燃烧头,而煤气不会向空气中泄露。
故选:。
10.【答案】
【解析】解:、用力吸气,吸管内的气压小于外界大气压,饮料在外界大气压的作用下,被压入口内,利用了大气压,不符合题意,故A错;
B、抽取药液时,将针口插入药液后,向外拔活塞,使管内的气体体积增大,气压减小,药液就被管外的大气压压进管内,利用了大气压,不符合题意,故B错;
C、把吸盘紧压在光滑的墙上,把吸盘内的空气排出,大气压就把吸盘紧压在了墙上,在钩上可以挂衣服,利用了大气压,不符合题意,故C错;
D、用高压锅煮饭,是利用了锅内气压升高,水的沸点升高的原理,不是利用大气压来工作,符合题意,故D正确。
故选:。
11.【答案】真空 大气压 大气压 大气压强
【解析】解:意大利科学家托里拆利,做托里拆利实验中,玻璃管内水银面上方是真空,而管外水银面上受到大气压的作用,是大气压支持着管内一定高度的水银柱,这一定高度的水银柱产生的压强跟大气压强相等。
故答案为:真空;大气压;大气压;大气压强。
12.【答案】流速越大 流速越小
【解析】解:液体和气体都称为流体,生活中常见的流体是水和空气,流体流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大。
故答案为:流速越大;流速越小。
13.【答案】中间;快大
【解析】解: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。
故答案为:中间,快大。
14.【答案】马德堡半球;不同
【解析】解:能说明大气压的存在实验有很多,历史上,在德国的马德堡市广场上做过一个著名的实验,将两铜制的半球合在一起,抽出里面的空气,用两支马队向相反方向拉,半球未被拉开,从而证实了大气压的存在,是大气压将两半球压在一起,这就是著名的马德堡半球实验;
大气压与海拔高度有关,海拔高度越高,大气压越小,因此在不同海拔高度处,大气压强的值通常不同.
故答案为:马德堡半球;不同.
15.【答案】托里拆利 标准大气压
【解析】解:伽利略的学生意大利科学家托里拆利,利用一根玻璃管测出了大气压所能支持的水银柱的高度,是,这也就是一个标准大气压相当于高的水银柱产生的压强,其具体数值是。
故答案为:托里拆利;;标准大气压。
16.【答案】
【解析】解:在相等的时间内通过粗管和细管的流量相同,通过粗管、的流速小,压强大;通过细管的流速大,压强小。
故答案为:;。
17.【答案】平衡力 大于 不一定相同 小于
【解析】解:乒乓球在水束上方稳定,说明竖直方向上的重力和支持力是一对平衡力,在平衡力的作用下乒乓球处于静止状态;
从图可以看出,乒乓球向右侧偏,是因为水束对球左侧的推力大于右侧的推力;
每次小球左右两侧受到水的推力大小都不相同,乒乓球旋转的方向不一定相同;
水平方向上,乒乓球受到水束推力和乒乓球自身旋转空气产生的推力两个力的作用;乒乓球左侧水的流速大压强小,右侧水的流速小压强大,产生一个向左的压力差,抵制水束向右的推力,所以小球没有向右远离水流下落。
故答案为:平衡力;大于;不一定相同;小于
18.【答案】互相靠近;大;变小。大于;;升高。
【解答】
用吸管往两球间吹气,两球会靠近。因为此时两球间空气速度变大,压强变小,两球外侧的空气流速不变,压强不变,则两球间空气压强小于外侧的压强,球被两侧的压强往中间压;
图示中,从管子上面吹入少量气体,水面沿玻璃管上升,说明瓶内气压大于瓶外气压,从而将水压进玻璃管内;瓶内气体与瓶外气体的压强差;
气压随海拔高度升高而降低,从高楼的楼下到楼上,大气压变小,而瓶内气压不变,瓶内气压大于瓶外气压,玻璃管内的水柱逐渐升高。
故答案为:互相靠近;大;变小。大于;;升高。
19.【答案】向上 增大 逆风
【解析】解:飞机模型无风时受重力,当迎面有风吹过时,托盘测力计的示数减小,说明受的新力与重力方向相反,竖直向上;
数据表格显示风速越大,测力计示数越小,也就是说这个新的力越大;飞机短距离快速起飞时应该逆风起飞,这样可以加大风速,从而提高升力;
根据表格数据发现:风速以为一段,风速每增加测力计示数减小,到时,风速每增加测力计示数降低,风速每增加测力计示数降低,风速每增加测力计示数降低,所以表格空白处应填。
故答案为:向上、增大、逆风、。