9.4 流体压强与流速的关系 同步练习
一、单选题
1. 以下关于力学现象的分析中不正确的是( )
A. 飞机的机翼上凸下平,是利用流体压强与流速的关系来获得升力的
B. 轮船通过船闸从下游开到上游,船闸是利用连通器原理工作的
C. 拦河大坝上窄下宽是由于液体压强随深度的增加而减小
D. 堵住茶壶盖的小孔,水不容易被倒出是由于大气压强的作用
2. 如图所示,不能用流体压强与流速的关系来解释的是( )
A. 向两张纸中间吹气,纸张向中间靠拢
B. 用吸管吸饮料
C. 向管吹气,管中的水面上升
D. 飞机产生升力的原因
3. 当两列高速行驶的火车相对驶过时,它们必须减速,否则车窗玻璃将会损坏,如果真的发生了这种现象,那么( )
A. 碎玻璃将会飞向车内 B. 碎玻璃将会飞向车外
C. 碎玻璃沿竖直方向下落 D. 碎玻璃将会飞向车顶
4. 海上舰艇护航编队在距离较近时,一般采用“前后”形式,而不采用“并排”形式,图中与其原理相同的是( )
A. 墙壁上的吸盘 B. 向两纸间吹气
C. 升空的孔明灯 D. 流线型车头
5. 近期交警部门加大对电动车安装遮阳伞的检查拆除力度,遮阳伞虽能遮挡用光,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
6. 年月日,我国第一艘国产航空母舰“山东号”正式交付中国人民解放军海军。如图所示,一舰载飞机正从“山东号”航母上起飞,下列说法中正确的是( )
A. 飞机腾空而起的原因是机翼上方空气流速小于下方,从而获得升力
B. 飞机在航空甲板上起飞前滑行时,对甲板的压力逐渐减小
C. 飞机飞离航母后,由于航母始终漂浮,航母所受浮力将不变
D. 飞机飞离航母后,航母实际排水量不变
7. 某同学为了探究飞机的升力,制作了一个机翼模型,并把它固定在一根铁丝上,在铁丝的上下各挂一个弹簧测力计开始时,示数均不为零,如图所示,他再接通电风扇对着机翼吹风,下面是该同学在不考虑模型在水平方向的移动时对实验的结果做出的猜想,你认为的正确是( )
A. 弹簧测力计的示数增大,的示数减小
B. 弹簧测力计的示数减小,的示数增大
C. 两个弹簧测力计的示数都增大
D. 两个弹簧测力计的示数都减小
8. 地铁进站时,人若越过安全线,有可能被吸进轨道而发生危险,因此在地铁站台上候车的乘客应站在安全线以外,因为地铁通过时,人体与车辆之间( )
A. 空气流速比外侧大,压强比外侧小 B. 空气流速比外侧大,压强比外侧大
C. 空气流速比外侧小,压强比外侧小 D. 空气流速比外侧小,压强比外侧大
9. 下列现象不能用“压强和流速的关系”解释的是( )
A. 地铁站台设置屏蔽门或黄色警戒线 B. 飞机机翼设计成上部凸起的流线型
C. 航天器的返回舱着陆前打开降落伞 D. 船舶航行时应避免两艘靠近的船并排航行
二、填空题
10. 唐代诗人杜甫有诗句“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”。诗中秋风“卷”走“三重茅”主要是由于屋顶外侧空气相对于屋内空气的流速______ 、压强______ ,从而产生一个向______ 的力。
11. 如图所示,在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气,硬币就可以跳过栏杆.这是因为硬币上方气流速度 下方的气流速度,硬币上方压强 下方压强,产生向上的升力,因此硬币就“跳”过了栏杆.
12. 如图所示,将管插入装有水的杯中,用嘴衔住管的上端能将水吸上来是利用了 ;把另一根吸管的管口贴靠在管的上端,往管中轻轻吹气,可看到管内的水面上升,原因是 .
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,型玻璃管中装有适量的水,在管管口上方沿水平方向吹气,管中的水面会______选填“上升”或“下降”,这是因为空气流速越快的地方______。
三、实验探究题
15. 如图,对着两张自然下垂的纸片中间向下吹气,可以观察到两张纸______选填“分开”或“合拢”,这是因为______.
如图,在探究摩擦力的影响因素实验中,应拉着弹簧测力计使木块在水平桌面上做______运动,此时拉力和______力互相平衡,由此可间接测得摩擦力的大小.木块受到的拉力是______
在装水的矿泉水瓶侧面扎两个小孔,可看到水立即向外喷出,如图所示,此现象表明:液体对容器侧壁有______若此时盖上瓶盖并拧紧,水就不再喷出,这是由于瓶内压强______选填“大于”或“小于”瓶外大气压.
四、简答题
16. 小轿车已几乎进入每个家庭,如图所示是某轿车车顶的外掀式天窗,车行驶时,若把天窗的前面关闭,后面微微向上打开,就能使车内污浊的空气被自动抽出,使车内的空气清新。
利用物理知识解释天窗此时能够向外“抽气”的原理。
五、综合题
17. 如图所示的实验装置,当从右向左往玻璃管中玻璃管吹风时,形管中液面有何变化?请说明产生这一现象的原因。
答案解析
1.【答案】
【解析】解:
A、飞机机翼设计成流线型,上方空气流速大、压强小,下方空气流速小、压强大,则机翼受到向上的压强差,即产生了向上的升力。故A正确;
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;所以,船闸是利用连通器原理工作的。故B正确;
C、拦河大坝上窄下宽是由于液体压强随深度的增加而增加,故C错误;
D、堵住茶壶盖的小孔,当壶内的水流出部分后,壶内气压减小,小于外界大气压,大气压压着里面的水不易流出来。茶壶的盖上留一小孔,使内外气压相等,水才容易倒出来,故D正确。
本题选错误的;
故选:。
2.【答案】
【解答】
A.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,产生了一个向内的压强差,将纸压向中间,故A不符合题意。
B.用吸管吸饮料是利用了大气压的作用,不能揭示流体压强与流速的关系,故B符合题意。
C.往管中吹气,吸管上方空气的流速增大,压强减小,管中液体受到向上的压强大于向下的压强,在这个管内外产生压强差的作用下,液面上升,故C不符合题意。
D.相等的时间内,空气经过机翼上面的路程大于下面的路程,机翼上面的空气流速大于下面的流速,机翼上面的压强小于下面的压强,出现压强差,产生了压力差,这个压力差就是机翼向上的升力;能用流体压强与流速的关系来解释,故D不符合题意。
3.【答案】
【解析】解:两列火车相对高速行驶时,两列车之间空气流动速度很大,压强很小,列车内的压强远大于列车中间的压强,会把玻璃压向两列车之间。
故选:。
4.【答案】
【解析】解:舰艇并排行驶时,舰艇带动其周围的水随船向前运动,结果使舰艇内侧之间的水流速度大于舰艇外侧的水流速度;因此舰艇内侧水的压强小于舰艇外侧水的压强,水的压强差使舰艇靠近,进而发生碰撞,为了避免事故的发生,舰艇护航编队在较近距离时一般采用前后护航形式,而不采用“并排”护航。
A、用力将吸盘压在光滑墙壁上,排出里面的空气,由于吸盘内的空气减少,内部气压小于外界大气压,外界大气压将吸盘紧压在墙壁上;与舰艇并排行驶原理不同。故A不符合题意;
B、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,产生了一个向内的压强差,将纸压向中间,所以现象是纸向中间靠拢。故B符合题意
C、孔明灯升空是因为灯内气体受热膨胀,体积增大,所受浮力增大,大于灯本身的重力后它就会升空了。与舰艇并排行驶原理不同。故C不符合题意;
D、车呈流线型可以减少车在空中运行时的阻力,利于运行,与舰艇并排行驶原理不同。故D不符合题意。
故选:。
5.【答案】
【解析】解:因为流速越大的地方压强越小,所以伞上方的空气压强小于下方的空气压强,大气压产生了一个向上的压力差即升力,电动车的速度越大,升力越大,以较快速度行驶时有“向上飘”的感觉;故D正确。
故选:。
6.【答案】
【解析】解:
A、飞机腾空而起的原因是机翼上方空气流速大于下方,从而获得升力,故A错误;
B、飞机在航空甲板上起飞前滑行时,由于机翼上方空气流速大、压强小,下方空气流速小、压强大,产生向上的升力,所以飞机对甲板的压力逐渐减小,故B正确;
C、飞机飞离航母后,航母仍然漂浮,因为漂浮时浮力等于重力、航母的总重力变小,所以航母受到的浮力变小,故C错误;
D、飞机飞离航母后,其浮力变小,由可知航母实际排水量排开水的质量减小,故D错误。
故选:。
7.【答案】
【解析】解:如图所示,在接通电风扇之前,、两个弹簧测力计均有示数,说明弹簧都发生了形变。当接通电风扇后,空气分别从机翼模型的上、下表面流过,由于上表面呈弧度,气流通过上表面的速度要大于下表面的速度。因为流速越大的地方,压强越小,所以机翼模型上表面受到的空气压力将小于下表面的压力,结果弹簧测力计示数会减小,弹簧测力计示数会增大。
故选:。
8.【答案】
【解答】人离高速列车比较近时,高速列车的速度很大,人体和高速列车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,发生事故。
故选A。
9.【答案】
【解析】解:、人离列车太近时,高速列车行驶过程中,使人和列车之间的空气流动速度很大,压强很小,人外侧的压强不变,人在内外压强差的作用下,被压向列车出现事故,故地铁站台设置屏蔽门或黄色警戒线,故A错误;
B、飞机机翼上部凸起,在机翼上方的空气流速快压强小,在机翼下方的空气流速慢压强大,便形成向上的升力,故B错误;
C、航天器的返回舱着陆前打开降落伞,即是由于空气阻力的作用,故与压强和流速的关系无关,故C正确;
D、两艘船并排高速行驶时,两艘船之间的水流流速大压强小,容易发生相撞事故,故D错误;
故选:。
流体的压强与流速的关系:流体在流速大的地方压强小、在流速小的地方压强大,据此分析四种情形。
10.【答案】大 小 上
【解析】解:秋风刮过屋顶,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,产生一个向上的压强差和压力差,所以秋风“卷”走屋顶茅草。
故答案为:大;小;上。
11.【答案】大于
小于
12.【答案】大气压强
空气流速越快的地方压强越小
13.【答案】纸条上方气体流速大,气体压强小
【解析】解:如图所示,把一纸条靠近嘴边,在纸条的上方沿水平方向吹气时,纸条上方的空气流速大,压强小;纸条下方的空气流速小,压强大,在空气压强差的作用下,纸条会向上偏移。
14.【答案】上升;压强越小。
【解答】
当用一个管子沿开口吹气时,管上方空气流速快、压强比管口小,于是管中的水面会上升,管中的水面会下降。
15.【答案】合拢;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,产生了一个向内的压强差,将纸压向中间;匀速直线;摩擦;;压强;小于
【解析】解: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,产生了一个向内的压强差,将纸压向中间.
用弹簧测力计在水平方向上匀速拉动木块,木块做匀速直线运动,处于平衡状态,木块在水平方向上受:拉力与摩擦力作用,由二力平衡条件可知,摩擦力等于拉力;
由图可知,测力计分度值为,其示数为,即拉力;
矿泉水瓶侧面扎两个小孔,可看到水立即向外喷出,说明液体对容器壁有压强;
盖上瓶盖并拧紧,不久水便停止从小孔中射出,因为在流出一部分水后,瓶内上方空气的体积变大,气压就变小,小于外界大气压,水就停止从小孔中射出.
故答案为:合拢;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,产生了一个向内的压强差,将纸压向中间;
匀速直线;摩擦;;
压强;小于.
16.【答案】答:天窗前闭后开,在车顶形成一个凸面,加大了空气的流速,使天窗开口处的气压小于车内的气压,则在压力差的作用下车内污浊的空气被自动“抽出”,从而保持车内空气清新。
17.【答案】答:管上方玻璃管的横截面积小,相同时间内,风经过管上方的流动速度大于管上方的空气流动速度,管上方的压强小于管上方的压强,红墨水被压向管,管液面下降,管液面上升。