9.4 流体压强与流速的关系 课时练习（含解析） 人教版八年级物理下册

9.4 流体压强与流速的关系 课时练习 人教版八年级物理下册
一、单选题
1．如图所示为三角翼动力滑翔伞，其飞行时由后面的螺旋桨提供动力，下列有关其论述正确的是（　　）
A．滑翔伞飞行的高度越高所受的大气压越大
B．滑翔伞伞翼的上表面气流的流速大压强大
C．螺旋桨向后推动空气才能获得向前的动力
D．滑翔伞在加速飞行时所具有的机械能不变
2．如图所示能够说明流体压强与流速关系的是（　　）
①越低的小孔喷出的水柱越远
②向下吹气时，两纸片互相靠近
③用吸管吸饮料，饮料进入口中
④人要站在站台安全线以外
A．①② B．②③ C．③④ D．②④
3．与飞机上升原理相同的是（　　）
A．潜水艇 B．直升飞机 C．风筝 D．轮船
4．如图所示，两只纸船浮在水面上静止不动，用大注射器向两船之间的水面快速注水，两船将 (　　)
A．向中间靠拢 B．向两侧分开 C．向同侧偏移 D．静止不动
5．海上舰艇护航编队在距离较近时，通常采用“前后”队形而非“左右并排”队形进行护航，下列现象中与其原理相同的是（　　）
A．马德堡半球实验
B．高原上用普通锅不易煮熟米饭
C．骆驼的宽大脚掌使其不易陷入流沙
D．列车进站时乘客应在黄线区域外候车
6．如图所示是某电影中水中漩涡“吞噬”船只的情景，水中漩涡“吞噬”物体，这是因为（　　）
A．漩涡中心的流速大，压强大 B．漩涡边沿的流速大，压强大
C．漩涡中心的流速大，压强小 D．漩涡边沿的流速大，压强小
7．如图所示的四种飞行器，在飞行时利用流体压强与流速关系获得升力的是（　　）
A． B．
C． D．
8．下列实验中，不能说明“流速大小对流体压强有影响”的是（　　）
A． 吹气时纸条向上飘
B． 用吸管从瓶中吸饮料
C． 吹气时纸片向下凹陷
D． 吹气时A管中水面上升
二、填空题
9．汽车快速通过时，马路中间的空气流速大、压强　 　；所以，树叶会向马路　 　（选填“中央”或“两侧”）运动。
10．如图所示的飞机翼，机翼下方空气流速　 　（选填 “快”或“慢”），气体压强大；机翼上方空气流速　 　（选填“快”或“慢”），气体压强小，于是机翼的上下表面就产生了　 　，形成了飞机的升力。
11．如图所示是我国海军舰艇赴亚丁湾护航时的情景。护航编队一般采用前后护航而不采用并排护航，这是因为当两船高速并排行驶时，两船之间的流体流速　 　 ，压强　 　 （两空选填“变大”、“不变”或“变小”），容易发生撞船事故。
12．如图，用嘴对着两张竖直放置的纸中间吹气，两张纸会　 　；这种现象的原因是　 　.
13．如图所示是吉利集团最先试验成功能飞的概念汽车。该车两侧的装置类似飞机机翼可以展开，当汽车高速行驶时，机翼上方的空气流速　 　下方的空气流速，机翼受到向上的压强　 　向下的压强，使汽车能够起飞（以上两空均选填“大于”“等于”或“小于”）。
14．在北京某科技馆内，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15牛；当迎面吹着飞机的风速达到20米/秒时，托盘测力计的示数为7牛，可以判定飞机受到了一个新的力．根据你的分析，飞机受到的该力大小为　 　牛，方向　 　．
15．把两个气球充满气，用细线把气球口扎紧，把细杆的两端放在离地面1米高的支撑物上，使木杆保持水平。用细线把两气球悬挂在木杆上，使两个气球的高度一致，相距约30cm，如图所示，两个气球静止时，用嘴向两气球中间吹气。
（1）可以看到的现象是，两个气球相互　 　（选填“靠近”或“远离”）；
（2）本实验说明气体在流速大的地方压强　 　；
（3）航天中　 　（选填“飞机升力的产生”或“ 热气球升空”）就是利用这个原理工作的。
三、实验探究题
16．物理课上，王老师利用传感器为同学们做“探究流体压强与流速的关系”的演示实验，装置如图甲所示．
（1）装置中A、B、C三节直径不同的塑料管连接在一起，右端与吹风机的尾部相连，当用吹风机抽气时，在同一时间内，通过每个管子的气体总量相同，则细管内气体流速比粗管内气体流速　 　(选填“大”或“小”)．
（2）将三个气体压强传感器探头分别插入三节管中，传感器与电脑相连，打开吹风机抽气时，电脑屏幕如图乙所示，已知①②③三条图线分别对应粗细不同的三节管中气体压强随时间变化的情况，由图像可知：平稳流动的气体，流速大处压强　 　(选填“大”或“小”)．图线③反映的是装置中　 　(选填“A”“B”或“C”)塑料管的气体压强随时间变化的情况．
（3）当王老师将抽气的吹风机调换挡位后，图像中①②③三条图线出现了下移，由此可以判断三节管中气体的流速　 　(选填“增大”或“减小”)．
（4）飞机机翼上表面弯曲，下表面较平直，当飞机前进时，机翼上、下方气体流速不同，机翼上、下表面就存在着　 　，所以能够飞起来．在教室擦窗户时，室外一阵风沿走廊吹过，我们会看到窗帘向　 　(选填“室内”或“室外”)飘去．
17．学习了有关压强和浮力的知识后，小明非常感兴趣，他和同学们利用吸管做了几个物理小实验．
（1）如图甲所示，要求用这根两端开口的塑料吸管把一只杯子中的水取出一些，移到另一只空杯中．现有以下四个动作：
a．用手指封住管口； b．将吸管移出水面到空杯上方；
c．将吸管插入水中； d．松开封住管口的手指．
以上四个动作的合理顺序是　 　（填字母）．用吸管“取”水主要依靠了　 　的作用．
（2）如图乙所示，往水平放置的吸管中吹气，可以看到竖直放置的吸管中的水面　 　（选填“上升”或“下降”）．此现象中涉及的物理原理是流速越大，压强越　 　.
（3）如图丙所示，取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端粘上适量橡皮泥并用石蜡封口，制成简易密度计．现使吸管竖直漂浮在不同液体中.
①对这个仪器所运用的知识是（　 　）
A．二力平衡的知识 B．分子的动理论 C．牛顿第一定律 D．物体的浮沉条件
②三种液体的密度的比较：密度最大的是 　 　，最小的是 　 　（选填序号）.
四、科普阅读题
18．阅读短文，回答问题：
浮子流量计
在石油天然气工业中，管道运输方式和铁路、公路、水路、航空等运输方式相比，具有成本低、不用转运、没有损耗、极少发生泄漏、对环境污染小、能长期连续稳定运行、受恶劣环境响小等明显优势。当前。中哈、中俄、中缅和中巴油气管道，已成为保障我国能源安全的大动脉。为了保障能源运营安全，需要检测管道中气体或液体的流量，生活、生产中也要对气体或液体的流量进行控制。气体或液体的流量等于单位时间内流过管道的气体或液体的体积。浮子流量计是测量气体或液体流量的仪器，其结构如图所示。
在一个上粗下细的锥形管内，倒放一个铝制的圆锥体浮子。以气体流量计为例，流量计工作时，气体从锥形下端流入，向上冲击浮子。如果浮子受到气流的冲力大，就会向上移动，浮子和锥形管之间的环形空隙加大，气体流速变小，对浮子的冲力就会变小，这样浮子最终稳定在某一位置，这个位置的高度大小就直观反映了气体流量的大小。科技工作者将浮子的高度大小转换成电流信号输出，这就是浮子流量计的原理。
浮子流量计主要用于测量单向流动的液体或气体的流量，如果气体中含有液滴或液体中含有微粒固体就不再适用了，因为浮子在液流中附着微粒或微小气泡均会影响测量值，浮子流量计在石化、医药和污水处理等方面有着广泛的应用。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）根据文中内容可知，浮子上端（A）气体流速　 　浮子下端（B）的气体流速。浮子流量计使用时，锥形管应处于　 　；
A． 水平方向 B． 竖直方向 C． 斜向上 D． 斜向下
（2）浮子所受气体浮力很小，可以忽略。当浮子稳定在某一位置时，气流对浮子的冲力　 　浮子重力（选填“大于”、“小于”或“等于”），空气流速越大，浮子所在的位置　 　（选填“越高”“越低”或“不变”）；
（3）某输气管道内径的横截面积为S，管道内气体的流速为，输气时间为。请你根据文中对流量的定义，计算出这段时间内气体的流量，气体流量用字母来表示，则　 　（用字母表示）；
（4）浮子流量计能测量的最大流量是有限的，如果要让这个浮子流量计测量的流量更大，请你提出一条可行的改进措施：　 　。
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】A．大气压随高度的增加而减小，滑翔伞飞行的高度越高所受的大气压越小，A不符合题意；
B．流体压强跟流速有关，流速越大，压强越小，滑翔伞伞翼的上表面气流的流速大压强小，B不符合题意；
C．物体间力的作用是相互的，螺旋桨向后推动空气才能获得向前的动力，C符合题意；
D．滑翔伞在加速飞行时质量不变，速度增大，动能增大，但高度未知，不能确定重力势能的变化，所以不能确定机械能的变化，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】海拔越高，大气压越低；流体在流速大的地方压强小，飞机利用升力升空。
2．【答案】D
【解析】【解答】①液体内部压强随着深度的增加而增大，越低的小孔水的深度越大，压强越大，喷出的水柱越远，故①不能说明流体压强与流速关系；
②向两张纸中间吹气时，纸中间的空气流动速度大，压强小，纸两侧的空气流动速度不变，压强不变，纸两侧的压强大于纸中间的压强，把纸压向中间，故②能说明流体压强与流速关系；
③用吸管从瓶中吸起饮料，管内气压变小，大气压将饮料压入嘴中，故③不能说明流体压强与流速关系；
④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大，压强小，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，所以人必须在安全线外候车，故④能说明流体压强与流速关系。ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】流体在流速大的地方压强小；吸管喝饮料，利用了大气压的作用。
3．【答案】C
【解析】【解答】飞机的机翼上方突起，下方平直。这样的结果决定了当飞机启动后，机翼上方空气流速快，空气压强小，空气压力方向向下；机翼下方空气流速慢，空气压强大，空气压力方向向上。两个压力形成一个向上的合力，当合力达到一定程度后，飞机就可以腾空而起；A、潜水艇上浮和下潜是靠改变自身重力来实现的，A不符合题意；B、直升飞机的升空是利用了机翼向下给空气一个力，空气给机翼一个向上的反作用力，从而使直升机升空，利用了力的作用是相互的，B不符合题意；C、风筝和飞机都是利用流体压强和流速的关系升空的，C符合题意；D、轮船在水面上，受到了海水对船的浮力和船的重力，二力大小相等方向相反，使船漂浮在水面上，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】飞机机翼上下方流速不同导致压强不同，才是飞机可以向上的原因，据此结合选项逐一判断.
4．【答案】A
【解析】【分析】在流体中流速越大的位置压强越小。两只纸船浮在水面上静止不动，用大注射器向两船之间的水面快速注水，两船的中间部分水的速度变大压强变小，所以两船将向中间靠拢。
故选A
【点评】对于此类试题，学生应把握在流体中流速越大的位置压强越小。
5．【答案】D
【解析】【解答】A．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．马德堡半球实验验证了大气压的存在，与流体压强与流速的关系无关，A不符合题意；
B．高原上用普通锅不易煮熟米饭，是因为高原上的气压低，水的沸点低，B不符合题意；
C．骆驼的宽大脚掌使其不易陷入流沙，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强的，C不符合题意；
D．当列车驶进站台时，会带动人和车之间的空气流动速度加快，此时人外侧的空气流动速度慢。根据流体压强与流速的关系可知，人外侧空气流速慢压强大，而内侧流速快压强小，会产生一个向内侧的压强差，将人推向火车，易出现危险，因此候车时人必须站在安全线以外，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】流体中，流速大的位置压强小。
6．【答案】C
【解析】【解答】液体和气体都称为流体，流体流速越大的地方压强越小，流速越小的地方压强越大。所以，相对于漩涡中心，旋涡边缘边缘流速小，导致边缘的压强大于中心的压强，从而形成指向漩涡中心的压力差，将物体吸入漩涡中心，C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】流体在流速大的地方压强小。
7．【答案】C
【解析】【解答】解：AB、A中的小玩具与直升机的机翼类似，在转动时对空气有一个向下的力，由于力的作用是相互的，空气对机翼产生一个向上的力，使其上升，AB不合题意；
C、飞机的机翼上面凸起，下面平直，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，便形成了向上的升力，C符合题意；
D、火箭升空靠喷气产生的动力推动。火箭升空时向地面喷出了高温高压的燃气，由于物体间力的作用是相互的，高温高压的燃气对火箭施加了一个向上的反作用力，使火箭升空，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】对于流体压强问题，要明确被研究的物体，物体的哪两个侧面流体流速不同，判断两个侧面的压强情况，进而判断物体在压强差作用下的运动情况.
8．【答案】B
【解析】【解答】解：A、将一纸条放在嘴边，用力从纸条上方吹气，因为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，纸条受到一个竖直向上的压力差，所以纸条就飘起来．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．符合题意．
C、用嘴在纸片下面吹气时，纸片下方的空气流速加快，下方的压强小于上方的压强，故纸片向下凹陷，不符合题意；
D、当用嘴向B管中吹气时，致使A管上方的气压减小，在大气压的作用下，水在A吸管中上升．不符合题意．
故选B．
【分析】（1）从纸条上方和下方空气的流速和所受压强的大小去考虑即可解决；（2）当用口吸吸管时，口内气压减小，小于外界大气压，大气压压着饮料进入口中．（3）掌握纸片上方和下方的空气流速和压强变化是解决本题的关键．（4）当用嘴向B管中吹气时，致使A管上方的气压减小，在大气压的作用下，水在A吸管中上升．
9．【答案】小；中央
【解析】【解答】汽车在马路中间快速驶过，马路两边的树叶会“吸”向汽车，这是因为快速行驶的汽车使马路中间的空气流速相对于马路两边的空气流速快，中间空气压强小，马路两边空气与马路中间空气产生一个指向马路中间的压力差，从而使树叶向马路中间运动。
【分析】流体在流速大的地方压强小。
10．【答案】慢；快；压力差
【解析】【解答】等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面，由于上表面弯曲，所以机翼上方的流速就大于机翼前方的流速；而下表面平直，因此机翼下方的流速大致等于前方的流速，相比于上方流速慢；
从而可以知道，机翼下方的流速就小于机翼上方的流速，由流速大压强小的规律知，机翼上方的压强小于机翼下方的压强，于是机翼的上下表面就产生了压力差，这样就产生了作用在机翼上的向上的升力。
故答案为：慢；快；压力差.
【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.
11．【答案】变大；变小
【解析】【解答】由流体压强和流速的关系：流速大的地方压强小，流速小的地方压强大；可知：若两船靠得比较近且并排前进，两船之间的水流通道变窄，流速变大，压强变小，小于两船外侧的压强，便形成向内的压强差，容易发生撞船事故．
【分析】关键是能用流体压强和气流的关系进行解答，是一个常考的知识点．
12．【答案】靠拢；中间流速快，压强变小
【解析】【解答】通过流速与压强的关系知：流速越大，压强越小．当对着两张纸之间吹起时，两纸之间的空气流速加快，气压减小，小于两纸外侧的气压，故两纸在气压差的作用下，两纸向中间靠拢.
故答案为： 靠拢 ；中间流速快，压强变小.
【分析】流体流速大的地方压强小，两张纸间的空气流速快，压强小，要会结合实例进行分析.
13．【答案】大于；大于
【解析】【解答】展开机翼后，当汽车高速行驶时，机翼上方的空气运动的路程大于下方空气运动的路程，根据可知，机翼上方的空气流速大于下方的空气流速。
根据流体压强与流速的关系可知，机翼上方的空气流速大压强小，机翼下方的空气流速小压强大，故机翼受到向上的压强大于向下的压强，机翼受到向上的压力大于向下的压力，形成向上的升力，使汽车能够起飞。
【分析】根据流体压强与流速的关系可知，机翼上方的空气流速大压强小，机翼下方的空气流速小压强大，故机翼受到向上的压强大于向下的压强，机翼受到向上的压力大于向下的压力，形成向上的升力。
14．【答案】8；竖直向上（向上）
【解析】【解答】解：无风时，托盘测力计示数为15N说明飞机受到的重力为15N．
对飞机吹风时托盘测力计的示数变为为7牛，示数减小，说明飞机受到了一个向上的升力，升力的大小为F′=G﹣F=15N﹣7N=8N．
故答案为：8，竖直向上（向上）．
【分析】对飞机吹风时，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．机翼上下方所受到的压力差便形成向上的升力．
15．【答案】（1）靠近
（2）小
（3）飞机升力的产生
【解析】【解答】（1）往两气球间吹气时，两个气球相互靠近，是因为两气球间的空气流速大压强小，而两气球外侧的空气流速小压强大，外侧的压强把两气球往中间压。
（2）这个实验说明气体流速大的地方压强小。
（3）飞机升力的产生是由于空气流速大的位置压强小形成的，热气球升空是受到空气的浮力的作用。
【分析】（1）液体和气体都称为流体，生活中常见的流体是水和空气，流体的流速越大，压强越小；流体的流速越小，压强越大。
（2）依据流体的压强与流速的关系来判断气球的运动情况。
（3）分析飞机升力的产生和热气球升空的原理，然后做出判断。
16．【答案】（1）大
（2）小；C
（3）增大
（4）压强差；室外
【解析】【解答】（1）在图甲的装置中，当用吹风机抽气时，在同一时间内，通过每个管子的气体总量相同，则细管内气体流速比粗管内气体流速大，粗管内气体流速小；
（2）如图乙所示，①②③三条图线分别对应粗细不同的三节管中气体压强随时间变化的情况，流速增大，压强变小，所以由图象可知：平稳流动的气体，流速大处压强小．
图线③中压强相对较大，则对应的流速较小，所以它应该是最粗的管子，因此反映的是装置中C塑料管的气体压强随时间变化的情况．
（3）当将抽气的吹风机调换挡位后，图象中三条图线出现了下移，即压强都变小了，根据流速越大、压强越小的规律可知，三节管中气体的流速增大；
（4）飞机机翼的形状是上表面弯曲，下表面较平直．当飞机前进时，机翼上、下方气体流速不同，根据流速越大、压强越小的规律可知，机翼上、下表面就存在着压强差，也就存在压力差，这就是飞机的升力；
在教室擦窗户时，室外一阵风沿走廊吹过，窗外的空气流速大压强小，室内的空气流速小压强大，窗帘受到向外的压强大于向内的压强，把窗帘压向窗外，故窗帘向室外飘去．
【分析】流体压强与流速有关，流速越大的位置，压强越小。结合实验中的操作及现象，分析图象中的信息，可对题干中的问题逐一做出解答。
17．【答案】（1）cabd；大气压
（2）上升；小
（3）AD；2；3
【解析】【解答】（1）首先将吸管插入水中，水在大气压的作用下压入吸管，用手指堵住吸管上端，吸管内液体由于重力向下流动很小的距离时，吸管上部的气压减小，而吸管下端外部大气压不变，大气压托着管内液体流不出来。然后再将吸管移出水面到空杯上方，最后松开封住管口的手指，在大气压的作用下，塑料吸管的水流出。所以四个动作的合理顺序是cabd。这个实验的成功主要依靠了大气压的作用；
（2）如图乙所示，往水平放置的吸管中吹气，可以看到竖直放置的吸管中的水面上升，此现象说明的物理原理是流速越大，压强越小；
（3）①简易密度计所运用的知识是二力平衡条件和物体的浮沉条件，故答案为AD。②密度计在三种液体中所受浮力相等，根据F浮=ρ液gV排可知，由于V2排＜V1 排＜V3排，所以 ，三种液体中密度最大的是2，最小的是3.
故答案为：（1）cabd；大气压；（2）上升；小；（3）①AD；②2；3．
【分析】本题考查了大气压、流体压强与流速的关系以及浮力等知识；对于流体压强问题，要明确被研究的物体，物体的哪两个侧面流体流速不同，判断两个侧面的压强情况，判断物体在压强差作用下的运动情况.
18．【答案】（1）小于；B
（2）等于；越高
（3）Sv
（4）若想让浮子流量计的流量更大必须让其受到的冲力更大，那么浮子所受的重力也应增大，即其质量要增大。
【解析】【解答】（1）由文中：浮子受到气流的冲力大，就会向上移动，浮子和锥形管之间的环形空隙加大，气体流速变小，对浮子的冲力就会变小，这样浮子最终稳定在某一位置，可知，浮子上端（A）气体流速小于浮子下端（B）的气体流速。
浮子流量计，是利用平衡力工作的，所受的力是重力和浮子所受竖直向上的冲力和浮力，所以锥形管应处于竖直方向，才能让所受的力成为平衡力，ACD不符合题意，B符合题意。
故答案为：B。
（2）浮子稳定时，处于平衡状态，若所受浮力可忽略，则气流对浮子的冲力和浮子重力所受的两个力是一对平衡力，其大小相等。
空气流速越大，气流对浮子的冲力变大，冲力大于重力，则浮子所在位置会越高。
（3）据题意知，气体或液体的流量等于单位时间内流过管道的气体或液体的体积，所以气体流量Q===Sv
（4）若想让浮子流量计的流量更大必须让其受到的冲力更大，那么浮子所受的重力也应增大，即其质量要增大。
【分析】（1）流体在流速大的地方压强小；
（2）静止的物体受到平衡力，二力平衡时，力的大小相等；流速越大， 压强越小；
（3）气体或液体的流量等于单位时间内流过管道的气体或液体的体积；
（4）根据平衡力的要求，当增大物体的质量，重力增大，物体受到的浮力增大。