粤沪版物理八下同步训练:9.4 神奇的升力
一、选择题
1.(2023九上·巨野期末)下列描述正确的是( )
A.菜刀磨得锋利为了减小压强
B.连通器里无论装的是否同种液体,只要液体静止时液面就一定相平
C.用高压锅能更快地把食物煮熟,是因为气压越高液体沸点越高
D.等候列车的乘客不能跨越安全线,是因为气体流速越大压强越大
2.(2023九下·临澧期中)下列现象中涉及“流体压强与流速的关系”的是( )
A.口含吸管喝奶茶
B.乘客等火车时必须站在安全线之外
C.刀磨得越锋利,切菜越容易
D.钢笔从墨水瓶中吸取墨水
3.(2023·沈阳中考) 我国自主研发的C919大型客机,如图所示,于2023年5月28日圆满完成首次商业航班飞行。下列说法正确的是( )
A.机翼是利用气体流速大,压强大的原理获得升力
B.起飞时,飞机在跑道上加速滑行时惯性逐渐增大
C.降落时,随着高度降低,飞机相对于跑道是静止的
D.落地后,静止在停机坪上的飞机受到的力相互平衡
4.(2023·宝安模拟) 随着5月28日东航MU9191航班由上海飞抵北京首都国际机场,国产大飞机C919的商业首飞圆满成功,正式走向全球民航市场。关于C919涉及的物理知识,说法正确的是( )
A.C919体积大、质量小,密度要比常规材料大
B.C919 采用航空煤油做燃料,因为它的比热容较大
C.飞机升空受到的大气压强变大
D.机翼上表面空气流速比下表面流速更快,压强更小
5.(2023九上·成都开学考) 关于飞机升力的解释,以下说法正确的是( )
A.飞机的升力就是飞机高速起飞时的惯性力
B.飞机的升力是由于空气对机翼的大气压强差而产生的
C.飞机的升力就是飞机在空气中受到的浮力
D.飞机的升力是空气对机翼下方与上方的压力差
6.(2023·巴中)近年来,中国科技成就让世人瞩目,探月“嫦娥”、入海“奋斗者”、中国高铁、国产大飞机C919……下列说法正确的是( )
A.绕月飞行的“嫦娥”,运动状态保持不变
B.“奋斗者”号载人潜水器在海中加速下降时受平衡力作用
C.高铁因为速度快所以惯性大
D.国产大飞机C919能起飞是因为机翼受到向上的升力
7.(2023·临邑模拟)如图所示是舰载机飞离甲板的过程,下列说法正确的是( )
A.飞机在跑道上滑行时若外力全部消失,会逐渐停下来
B.飞机起飞时加速助跑,可获得更大的惯性,利于升空
C.飞机飞离甲板后,甲板受到水的浮力变小
D.飞机加速升空时,机翼上方的空气流速快,压强大
8.(2023八下·永年期末)如图是飞机在空中飞行的情形,下列关于该飞机的说法中正确的是( )
A.飞机起飞腾空前对地面的压力等于自身的重力
B.飞机能够升空是利用了大气对飞机的浮力
C.飞机机翼的横截面形状是上凸下平的
D.飞机正常水平飞行时,机翼上方空气流速大压强大
9.(2023八下·建邺期末) 两个完全相同的圆柱形容器放在水平桌面上,容器内盛有甲、乙两种不同的液体。先将实心物块用一根不计质量的细线拉住浸没在甲液体中,然后取出擦干放入乙液体中悬浮,分别放入两容器中时液面相平,如图所示。下列判断中正确的是( )
A.甲液体对容器底的压强等于乙液体对容器底的压强
B.在甲液体中受到的浮力小于它在乙液体中受到的浮力
C.若剪断细线,静止时,装甲的容器对桌面的压力大于装乙的容器对桌面的压力
D.若剪断细线,静止时,在甲液体中受到的浮力小于它在乙液体中受到的浮力
二、多选题
10.(2023·万秀期末)关于压强,下列说法正确的是( )
A.火车铁轨下面铺放枕木,是为了减小对地面的压强
B.两艘彼此行行驶的船容易相撞,证明大气压的存在
C.高压锅煮饭易熟是因为锅内气压大,液体的沸点高
D.用吸管吸饮料能用流体压强与流速的关系来解释
11.(2023九上·斗门期末)“东西呼应,纵贯南北”。济南开通轨道交通号线后,年月日,号线也投入运营,轨道交通建设为经济腾飞插上了“双翼”。以下关于地铁的说法正确的是( )
A.地铁轨道下铺枕木,能有效地减小列车对地面的压强
B.地铁的玻璃车窗上乘客的影子,是光折射形成的虚像
C.地铁向前做匀速直线运动时,受到的牵引力大于阻力
D.地铁站台的安全线,防止空气流速过大推人靠近车厢
三、填空题
12.如图所示,高铁站台离边缘不远处有一条踩上去有凹凸感的黄色区域,人必须站在黄色区域以外的位置候车,其原因是火车急速驶过车站时,黄色区域以内的空气流速 ,压强 ,易发生安全事故.
13.(2023·连云期末)生活处处有物理,留心观察皆学问。小朱观察到汽车应用了大量物理知识。
(1)汽车的导航系统是通过汽车和卫星之间传递信息来确定汽车所处的位置,在这个过程中是通过 来传递信息的,它的传播速度是 。
(2)如图,汽车尾部的导流板做成上平下凸的形状,行驶时气流对导流板上面的压强 (选填“大于”、“等于”或“小于”)对导流板下面的压强。
14.(2023·雅安中考)搭乘高速列车时,出于安全考虑,旅客在站台候车时应站在黄色警戒线外,这是因为空气流速越大的位置,气压越 (选填“大”或“小”);列车运行中,以车窗为参照物,坐在座椅上的乘客是 (选填“静止”或“运动”)的;列车刹车后仍会向前滑行一段距离,是由于列车具有
15.(2023·威海) 如图所示,阀门1和阀门2均关闭,A、B、C三根竖管内的水面相平,此时装置相当于 。若阀门1、阀门2均打开,水在管道内持续流动,则三根竖管内水面最低的是 。(选填“A”“B”或“C”)
16.(2023·德州中考) “山东舰”航母编队出海执行任务,护卫舰与航母不能近距离并排航行,是因为近距离并排航行时舰艇间海水流速大压强 ,易造成碰撞事故。
17.(2023·盘锦中考) 一艘货船排水量为,这艘船在满载时受到的浮力是 ;卸掉一部分货物后,该船底部受到水的压强将 。航行时,禁止两船近距离并排行驶,否则容易被“吸”向对方造成事故,这是因为在流体中,流速越大的位置压强越 。
四、实验探究题
18.(2023八下·昆明期中)下面是小明同学实验探究过程:
【探究目的】初步了解流体的压强与流速的关系
【提出问题】气体的压强是不是与气体的流速有关系?有什么关系?
【设计实验和进行实验】
如图1所示,取两张白纸,让其平行地自然下垂,向两纸中间用力吹气;
(1)你观察到的现象是 (填“两张纸向中间靠拢”或“两张纸向两边分开”);
【分析和论证】你通过本实验可以得出的初步结论是: ;
(2)下列事例中运用该知识点工作的是___________(填字母);
A.飞机机翼 B.潜水艇浮出水面
(3)图2是喷雾器的原理示意图,请你分析:当空气从小孔迅速流出,小孔附近空气的流速较大,压强 (填“大”或“小”),在 的作用下,液体就会沿着细管上升。
五、综合题
19.(2023八下·临汾期末) 阅读材料,回答问题。
水上蛟龙
水陆两栖飞机是指既能够在陆地起降,也能够在水面起降的飞机。目前,中国的是世界上最大的水陆两栖飞机。
飞机的机身长、翼展达、最大高度、最大起飞重量、航程最远达。飞机的机翼面积和翼展都比较大,加之平直机翼的采用,使其起降性能非常棒,在任何江海湖泊,只要给它一片长、宽、深的水域,它都能“说走就走”。其尾翼面积也比其他飞机大得多,一旦飞机出现失效,这个大尾翼可以保证飞机姿态的可操纵性。
飞机可以进行森林灭火和水上救援等,在森林灭火作业中,水上飞机相比于直升机,不仅单次投水量大、飞行速度快,还能就近降落快速汲水,从而提高灭火效率。飞机可以在内一次汲水,单次投水救火面积可达4000余平方米;还可以在高海浪的复杂气象条件下实施水面救援行动,一次可救护50名遇险人员。
(1)飞机的起降性能非常棒,是由于 。
(2)飞机机翼的形状一般都是 选填“上凸下平”或“上平下凸”,利用流体流速快的地方 的原理来获得升力。
(3)如果飞机以最大起飞重量漂浮在水面上,则它排开水的体积为 。
20.(2023八下·香洲期末)阅读短文,回答问题。
地效飞行器
地效飞行器又名地效翼船,既可以在水面上航行,又可以贴近水面飞行。
地效飞行器是利用地面效应提供支承力而飞行的动载工具,是介于飞机、舰船和气垫船之间的一种新型高速飞行器。地效飞行器除了机翼、机身产生的升力外,在距离水面等于或小于翼展的高度上飞行时,气流经过机翼后机体和地面(或水面)间气压增大,使机翼升力增加,称为地面效应。
如图所示为某型号地效飞行器,它的部分参数如表所示。升阻比是指飞行器在飞行过程中,升力与飞行阻力的比值。(取g=10N/kg)
自重/kg 3000 最大载重/kg 1500 有效航时/h 1~6
升阻比 20~40 翼展/m 15 最大飞行速度/(km/h) 240
(1)在水面上航行时,地效翼船从长江驶入东海所受浮力 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)地效飞行器贴近水面飞行时,机翼 (选填“上”或“下”)表面受到的空气压强较大;若要使机翼升力增加,地效飞行器距离水面的高度不得超过 m,气流经过机翼后机体和地面(或水面)间的气压会 ;
(3)当地效飞行器受到的升力 (选填“大于”或“小于”)总重时才能起飞。地效飞行器以最大飞行速度匀速航行4h (选填“能”或“不能”)跨越马六甲海峡(注:马六甲海峡全长1080km);
(4)当地效飞行器以最大载重起飞后,沿水平方向匀速飞行,此时飞机的升阻比为30,则飞行过程中前进的动力为
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】增大压强的方法及其应用;连通器原理;沸点及沸点与气压的关系;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.菜刀磨得锋利为了减小受力面积增大压强,故A错误;
B.连通器里无只有同种液体时,只要液体静止时液面就一定相平,因此此时容器底部受到的液体压强相等,故B错误;
C.用高压锅能更快地把食物煮熟,是因为气压越高液体沸点越高,故C正确;
D.等候列车的乘客不能跨越安全线,是因为气体流速越大压强越小,故D错误。
故选C。
【分析】A.减小压强的方法:减小压力或增大受力面积;
B.根据连通器的原理判断;
C.根据液体沸点随气压的变化规律判断;
D.根据流体压强和流速的关系判断。
2.【答案】B
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.口含吸管喝奶茶,利用大气压强的知识,故A不合题意;
B.乘客等火车时必须站在安全线之外,是因为铁轨附近空气流速大而气压小,周围空气对乘客产生朝向铁轨一侧的压力,可能发生危险,故B符合题意;
C.刀磨得越锋利,切菜越容易,即通过减小受力面积增大压强,故C不合题意;
D.钢笔从墨水瓶中吸取墨水,利用的大气压强的知识,故D不合题意。
故选B。
【分析】分析各个选项中包含的物理原理即可。
3.【答案】D
【知识点】惯性及其现象;平衡状态的判断;飞机的升力;参照物及其选择
【解析】【解答】A.机翼是利用气体流速大,压强小的原理获得升力,故A错误;
B.起飞时,飞机在跑道上加速滑行时,它的质量保持不变,则惯性大小不变,故B错误;
C.降落时,随着高度降低,飞机相对于跑道的位置不断改变,因此飞机是运动的,故C错误;
D.落地后,静止在停机坪上的飞机受到的力相互平衡,故D正确。
故选D。
【分析】A.根据流体压强和流速的关系判断;
B.惯性大小只与物体的质量大小有关;
C.根据参照物的知识判断;
D.当物体处于静止或匀速直线运动状态时,它就处于平衡状态。
4.【答案】D
【知识点】飞机的升力;流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】A、 C919体积大、质量小,根据密度公式计算,密度要比常规材料小,故A错误。
B、 C919 采用航空煤油做燃料,因为它的热值较大,故B错误。
C、高度越高,大气压强越小,故C错误。
D、流速越大,压强越小,故D正确。
答案为:D
【分析】(1) C919材料的密度较小.
(2)航空煤油的热值比较大,相同质量的燃料释放的热量多。
(3)高度越高,大气压强越小。
(4)飞机是利用流体压强与流速的关系而升空的。
5.【答案】D
【知识点】飞机的升力
【解析】【解答】飞机的升力是飞机机翼受到的上下表面的压力差,是机翼上下表面空气的流速不同产生的,A符合题意。
故答案为:D.
【分析】流体在流速大的地方压强小,飞机的升力是机翼上下表面空气流速不同产生的。
6.【答案】D
【知识点】物体运动状态的变化;惯性及其现象;平衡状态的判断;飞机的升力
【解析】【解答】A.绕月飞行的“嫦娥”,它的运动方向和速度大小不断改变,即运动状态改变,故A错误;
B.“奋斗者”号载人潜水器在海中加速下降时,它处于非平衡状态,受到非平衡力作用,故B错误;
C.高铁的质量大,所以惯性大,但是与速度大小无关,故C错误;
D.国产大飞机C919能起飞是因为机翼受到向上的升力,故D正确。
故选D。
【分析】A.运动状态的改变包括:速度大小改变或运动方向改变;
B.平衡状态包括:静止状态或匀速直线运动状态;
C.惯性大小与物体质量大小有关;
D.对飞机进行受力分析即可。
7.【答案】C
【知识点】牛顿第一定律;惯性及其现象;飞机的升力;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.根据牛顿第一定律可知,飞机在跑道上滑行时若外力全部消失,则保持原来的运动状态,故A错误;
B.飞机起飞时加速助跑,可获得更大的速度,但是由于质量不变,因此惯性大小不变,故B错误;
C.飞机飞离甲板后,甲板的重力减小。由于漂浮时浮力始终等于重力,因此甲板受到水的浮力变小,故C正确;
D.飞机加速升空时,机翼上方的空气流速快,压强小,故D错误。
故选C。
【分析】A.根据牛顿第一定律判断;
B.惯性大小只与物体的质量大小有关;
C.根据漂浮条件判断;
D.跟机飞机升力的产生原因判断。
8.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;飞机的升力
【解析】【解答】A.飞机起飞腾空前,它受到竖直向上的支持力和升力,还有竖直向下的重力,即G=F升力+F支持,则飞机受到的支持力小于重力。而飞机对地面的压力和地面对它的支持力为一对相互作用力,即二者大小相等,因此飞机对地面的压力小于重力,故A错误;
BCD.飞机的机翼上面为曲面,下面为平面,上面的空气流速大而压强小,下面的空气流速小而压强大,于是对飞机产生向上的升力,这是飞机升空的原因,故C正确,B、D错误。
故选C。
【分析】(1)对腾空前的飞机进行受力分析即可;
(2)(3)(4)根据飞机升力的产生原因判断。
9.【答案】C
【知识点】压力及重力与压力的区别;液体压强计算公式的应用;流体压强与流速关系的探究实验;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.B.由图可知,物块A在甲液体中受到三个力,竖直向下的重力、细线对木块向下的拉力和竖直向上的浮力,三个力的关系:G+F拉=F浮,物块所受甲液体浮力大于物块重力,所以物块在不受细线拉力后会上浮,即物块的密度小于甲液体密度;同一物块在乙液体中悬浮,浮力等于物块重力,所以物块的密度等于乙液体密度,两种液体深度相同,根据p=ρgh,可知,乙液体对容器底的压强小,且物块在甲液体中所受浮力大于在乙液体中所受浮力,故A、B错误;
C.由图可知,两容器中液体的体积相等,ρ甲>ρ乙,由m=ρV,可知,两容器中液体的质量关系为:m甲>m乙,由G = mg可知,两容器中液体的重力关系为:G甲>G乙,容器对水平桌面的压力大小等于容器、液体、物块的总重力,因为两图中容器的重力相等,物块重力不变,G甲>G乙,所以装甲的容器对桌面的压力大于装乙的容器对桌面的压力,故C正确;
D、由A可知,判断剪断细线后,A上浮,静止时漂浮在甲液体中,此时A受到的浮力等于A重力,A在乙液体中悬浮,A在乙液体中的浮力也等于A的重力,因此A在甲液体中受到的浮力等于它在乙液体中受到的浮力,故D错误。
故选项为: C。
【分析】(1)利用物块在液体中的状态,利用浮沉条件:当物体在液体中上浮时,物体密度小于液体密度;当物体在液体中悬浮时,物体的密度等于液体的密度;确定两种液体密度关系后,再利用液体压强公式分析判断;
(2)根据物体在液体中浮力与物体重力的关系确定浮力大小关系;
(3)容器对桌面的压力等于容器、液体、物体的总重力,因为容器和物体是相同的,只需要比较液体重力即可判断;
(4)利用浮沉条件分析判断。
10.【答案】A,C
【知识点】增大压强的方法及其应用;沸点及沸点与气压的关系;大气压的综合应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.火车铁轨下面铺放枕木,增大了受力面积,减小对地面的压强,A符合题意;
B.两艘彼此行行驶的船容易相撞,是因为流速大的地方压强小,B不符合题意;
C.高压锅煮饭易熟是因为锅内气压大,液体的沸点升高,C符合题意;
D.用吸管吸饮料,管中的空气被吸走,管内气压减小,饮料在大气压的作用下进入口中,D不符合题意。
故答案为:AC.
【分析】压力一定时,增大受力面积减小压强;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;气压增大,液体的沸点升高。
11.【答案】A,D
【知识点】光的直线传播及其应用;二力平衡的条件及其应用;减小压强的方法及其应用;流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】A.地铁轨道下铺枕木,能通过增大接触面积的方式有效地减小列车对地面的压强,故A正确;
B.地铁的玻璃车窗上乘客的影子,是光反射形成的虚像,故B错误;
C.地铁向前做匀速直线运动时,受到的牵引力和阻力相互平衡,即牵引力等于阻力,故C错误;
D.地铁站台的安全线,防止空气流速过大时铁轨附近气压变小,周围空气对乘客产生推力,容易发生危险,故D正确。
故选AD。
【分析】A.减小压强的方法:减小压力和增大受力面积;
B.根据光的反射现象判断;
C.根据平衡力的知识判断;
D.根据流体压强和流速的关系分析判断。
12.【答案】较大;较小
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】如图所示,高铁站台离边缘不远处有一条踩上去有凹凸感的黄色区域,人必须站在黄色区域以外的位置候车,其原因是火车急速驶过车站时,黄色区域以内的空气流速越多,压强越小,易发生安全事故.
【分析】根据流体压强和流速的关系分析解答。
13.【答案】空气,如图,汽车尾部的导流板做成上平下凸的形状,行驶时气流对导流板上面的压强______ 选填“大于”、“等于”或“小于”对导流板下面的压强。【答案】大于
(1)空气;340m/s
(2)大于
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】 (1)汽车的导航系统是通过汽车和卫星之间传递信息来确定汽车所处的位置,在这个过程中是通过电磁波来传递信息的,它的传播速度是3×108m/s。
(2)汽车尾部的导流板做成上平下凸的形状,行驶时气流对导流板上面的空气流速小,压强大,下面的空气流速大,压强小;行驶时气流对导流板上面的压强大于对导流板下面的压强。
【分析】 (1)电磁波可以在真空中传播,它在真空中的传播速度是3×108m/s。
(2)在流体中,流速越大的位置,压强越小。
14.【答案】小;静止;惯性
【知识点】惯性及其现象;流体压强与流速的关系;参照物及其选择
【解析】【解答】(1)列车进站时,由于列车的速度仍较大,使列车周围空气的流速变快,由伯努利原理知:流体在流速大的地方压强“小”,车厢周围空气压强减小,若乘客站在了黄色警戒线以内,空气压强差就可能把乘客压向高速运动的列车,从而出现安全事故;
(2)列车在运行过程中,以车窗为参照物,由于乘客与车窗的位置没有发生改变,所以坐在座椅上的乘客是“静止”的;
(3)列车刹车后仍会向前滑行一段距离,是由于列车具有“惯性”,仍保持原来的运动状态向前继续运动;
综上可知,本题正确答案为:第1空应填:“小”,第2空应填:“静止”,第3 空应填“惯性” 。
【分析】(1)流体(空气)在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大,这就是伯努利原理;
(2)判断一个物体是否运动或怎样运动时,总是要事先选择一个假定不动的物体作参照物,若被研究的物体与参照物之间的位置没有发生改变,则说被研究的物体相对于参照物而言是静止的,反之则是运动的;
(3)物体具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质,叫物体的惯性,一切物体在任何时候、任何情况下都具有惯性。
15.【答案】连通器;C
【知识点】连通器原理;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】(1) 如图所示,阀门1和阀门2均关闭,A、B、C三根竖管内的水面相平,此时它们上面开口、底部连通,相当于连通器;
(2)打开阀门后,C管下端最细,则水流速度最快,那么水的压强最小。根据p=ρ液gh可知,C管中水面最低。
【分析】(1)上面开口,底部连通的容器为连通器;
(2)流体流速越大的位置压强越小,据此分析立管下方压强大小,再根据p=ρ液gh分析液柱的高度大小。
16.【答案】小
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】 “山东舰”航母编队出海执行任务,护卫舰与航母不能近距离并排航行,是因为近距离并排航行时舰艇间海水流速大压强小,而周围海水流速小而压强大,于是对舰艇产生朝向中间的压力,易造成碰撞事故。
【分析】流体流速越大的位置压强越小,根据流体压强和流速的关系分析解答。
17.【答案】;变小;小
【知识点】液体压强计算公式的应用;流体压强与流速的关系;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)这艘船满载时受到的浮力F浮=G排=m排g=5000×103kg×10N/kg=5×107N;
(2)卸掉部分货物后,轮船上浮一些,则船底所在水的深度减小,根据p=ρ液gh可知,船底受到水的压强变小;
(3)航行时,禁止两船近距离并排行驶,否则容易被“吸”向对方造成事故,这是因为在流体中,流速越大的位置压强越小。
【分析】(1)根据阿基米德原理F浮=G排计算即可;
(2)根据液体压强公式p=ρ液gh分析船底受到水的压强变化;
(3)根据流体压强和流速的关系解答。
18.【答案】(1)两张纸向中间靠拢;流体中流速大的地方,压强小 【评估与交流】
(2)A
(3)较小;大气压强
【知识点】流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】探究流体的压强与流速的关系时,取两张白纸,让其平行地自然下垂,向两纸中间用力吹气;
(1)观察到的现象是两张纸向中间靠拢;通过实验可以得出的结论是:流体中流速大的地方,压强小;
(2)飞机的机翼利用了流速大压强小,使飞机获得升力,A符合题意;潜水艇利用了水的浮力上升,B不符合题意;
(3)图2是喷雾器的原理示意图,当空气从小孔迅速流出,小孔附近空气的流速较大,压强小,在大气压强的作用下,液体就会沿着细管上升。
【分析】(1)流体在流速大的地方压强小;
(2)飞机的机翼利用了流速大的地方压强小的原理;
(3)液体在流速大的地方压强小。
19.【答案】(1)飞机的机翼面积和翼展都比较大,加之平直机翼的采用
(2)上凸下平;压强小
(3)
【知识点】飞机的升力;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)根据文章第三段前三行可知,AG600飞机的起降性能非常棒,是由于:飞机的机翼面积和翼展都比较大,加之平直机翼的采用。
(2)飞机机翼的形状一般都上凸下平,利用流体流速快的地方压强小 的原理来获得升力。
(3)飞机的最大起飞质量为53.5t,
那么漂浮时受到的最大浮力为:F浮=G=mg=53.5×103kg×10N/kg=5.35×105N;
那么它排开水的最大体积为:。
【分析】(1)根据第三段前三行进行分析解答;
(2)根据机翼升力的产生原因解答;
(3)根据F浮=G=mg计算飞机漂浮时受到的最大浮力,再根据阿基米德原理计算此时排开水的最大体积。
20.【答案】(1)不变
(2)下;7.5;大
(3)大于;不能
(4)1500
【知识点】流体压强与流速的关系;飞机的升力;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)在水面上航行时,地效翼船处于漂浮状态,受到的浮力等于自身的重力,从长江驶入东海,重力不变,所受浮力不变;
(2)地效飞行器在水面上飞行时,下表面空气流速较慢,所以机翼下表面受到的空气压强较大;在距离水面等于或小于翼展的高度上飞行时,即,气流经过机翼后机体和地面间气压增大,使机翼升力增加,称为地面效应;
(3)当飞行器受到的升力大于总重时才能起飞;最大飞行速度为240km/h,经过4h飞行的距离为:
s=vt=240km/h×4h=960km<1080km,所以不能跨越马六甲海峡;
(4)当地效飞行器以最大载重起飞后,满载的质量m=m自身+m载=3000kg+1500kg=4500kg,飞行器满载的总重力G=mg=4500kg×10N/kg=4.5×104N,飞行器水平匀速飞行过程中为平衡状态,因此F升=G=4.5×104N,。
【分析】(1)物体漂浮时,受到的浮力等于重力的大小;
(2)流体在流速大的地方压强小;
(3)根据s=vt,可以计算路程的大小;
(4)根据G=mg,可以计算重力的大小;结合升阻比,计算物体受到的力的大小。
1 / 1粤沪版物理八下同步训练:9.4 神奇的升力
一、选择题
1.(2023九上·巨野期末)下列描述正确的是( )
A.菜刀磨得锋利为了减小压强
B.连通器里无论装的是否同种液体,只要液体静止时液面就一定相平
C.用高压锅能更快地把食物煮熟,是因为气压越高液体沸点越高
D.等候列车的乘客不能跨越安全线,是因为气体流速越大压强越大
【答案】C
【知识点】增大压强的方法及其应用;连通器原理;沸点及沸点与气压的关系;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.菜刀磨得锋利为了减小受力面积增大压强,故A错误;
B.连通器里无只有同种液体时,只要液体静止时液面就一定相平,因此此时容器底部受到的液体压强相等,故B错误;
C.用高压锅能更快地把食物煮熟,是因为气压越高液体沸点越高,故C正确;
D.等候列车的乘客不能跨越安全线,是因为气体流速越大压强越小,故D错误。
故选C。
【分析】A.减小压强的方法:减小压力或增大受力面积;
B.根据连通器的原理判断;
C.根据液体沸点随气压的变化规律判断;
D.根据流体压强和流速的关系判断。
2.(2023九下·临澧期中)下列现象中涉及“流体压强与流速的关系”的是( )
A.口含吸管喝奶茶
B.乘客等火车时必须站在安全线之外
C.刀磨得越锋利,切菜越容易
D.钢笔从墨水瓶中吸取墨水
【答案】B
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.口含吸管喝奶茶,利用大气压强的知识,故A不合题意;
B.乘客等火车时必须站在安全线之外,是因为铁轨附近空气流速大而气压小,周围空气对乘客产生朝向铁轨一侧的压力,可能发生危险,故B符合题意;
C.刀磨得越锋利,切菜越容易,即通过减小受力面积增大压强,故C不合题意;
D.钢笔从墨水瓶中吸取墨水,利用的大气压强的知识,故D不合题意。
故选B。
【分析】分析各个选项中包含的物理原理即可。
3.(2023·沈阳中考) 我国自主研发的C919大型客机,如图所示,于2023年5月28日圆满完成首次商业航班飞行。下列说法正确的是( )
A.机翼是利用气体流速大,压强大的原理获得升力
B.起飞时,飞机在跑道上加速滑行时惯性逐渐增大
C.降落时,随着高度降低,飞机相对于跑道是静止的
D.落地后,静止在停机坪上的飞机受到的力相互平衡
【答案】D
【知识点】惯性及其现象;平衡状态的判断;飞机的升力;参照物及其选择
【解析】【解答】A.机翼是利用气体流速大,压强小的原理获得升力,故A错误;
B.起飞时,飞机在跑道上加速滑行时,它的质量保持不变,则惯性大小不变,故B错误;
C.降落时,随着高度降低,飞机相对于跑道的位置不断改变,因此飞机是运动的,故C错误;
D.落地后,静止在停机坪上的飞机受到的力相互平衡,故D正确。
故选D。
【分析】A.根据流体压强和流速的关系判断;
B.惯性大小只与物体的质量大小有关;
C.根据参照物的知识判断;
D.当物体处于静止或匀速直线运动状态时,它就处于平衡状态。
4.(2023·宝安模拟) 随着5月28日东航MU9191航班由上海飞抵北京首都国际机场,国产大飞机C919的商业首飞圆满成功,正式走向全球民航市场。关于C919涉及的物理知识,说法正确的是( )
A.C919体积大、质量小,密度要比常规材料大
B.C919 采用航空煤油做燃料,因为它的比热容较大
C.飞机升空受到的大气压强变大
D.机翼上表面空气流速比下表面流速更快,压强更小
【答案】D
【知识点】飞机的升力;流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】A、 C919体积大、质量小,根据密度公式计算,密度要比常规材料小,故A错误。
B、 C919 采用航空煤油做燃料,因为它的热值较大,故B错误。
C、高度越高,大气压强越小,故C错误。
D、流速越大,压强越小,故D正确。
答案为:D
【分析】(1) C919材料的密度较小.
(2)航空煤油的热值比较大,相同质量的燃料释放的热量多。
(3)高度越高,大气压强越小。
(4)飞机是利用流体压强与流速的关系而升空的。
5.(2023九上·成都开学考) 关于飞机升力的解释,以下说法正确的是( )
A.飞机的升力就是飞机高速起飞时的惯性力
B.飞机的升力是由于空气对机翼的大气压强差而产生的
C.飞机的升力就是飞机在空气中受到的浮力
D.飞机的升力是空气对机翼下方与上方的压力差
【答案】D
【知识点】飞机的升力
【解析】【解答】飞机的升力是飞机机翼受到的上下表面的压力差,是机翼上下表面空气的流速不同产生的,A符合题意。
故答案为:D.
【分析】流体在流速大的地方压强小,飞机的升力是机翼上下表面空气流速不同产生的。
6.(2023·巴中)近年来,中国科技成就让世人瞩目,探月“嫦娥”、入海“奋斗者”、中国高铁、国产大飞机C919……下列说法正确的是( )
A.绕月飞行的“嫦娥”,运动状态保持不变
B.“奋斗者”号载人潜水器在海中加速下降时受平衡力作用
C.高铁因为速度快所以惯性大
D.国产大飞机C919能起飞是因为机翼受到向上的升力
【答案】D
【知识点】物体运动状态的变化;惯性及其现象;平衡状态的判断;飞机的升力
【解析】【解答】A.绕月飞行的“嫦娥”,它的运动方向和速度大小不断改变,即运动状态改变,故A错误;
B.“奋斗者”号载人潜水器在海中加速下降时,它处于非平衡状态,受到非平衡力作用,故B错误;
C.高铁的质量大,所以惯性大,但是与速度大小无关,故C错误;
D.国产大飞机C919能起飞是因为机翼受到向上的升力,故D正确。
故选D。
【分析】A.运动状态的改变包括:速度大小改变或运动方向改变;
B.平衡状态包括:静止状态或匀速直线运动状态;
C.惯性大小与物体质量大小有关;
D.对飞机进行受力分析即可。
7.(2023·临邑模拟)如图所示是舰载机飞离甲板的过程,下列说法正确的是( )
A.飞机在跑道上滑行时若外力全部消失,会逐渐停下来
B.飞机起飞时加速助跑,可获得更大的惯性,利于升空
C.飞机飞离甲板后,甲板受到水的浮力变小
D.飞机加速升空时,机翼上方的空气流速快,压强大
【答案】C
【知识点】牛顿第一定律;惯性及其现象;飞机的升力;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.根据牛顿第一定律可知,飞机在跑道上滑行时若外力全部消失,则保持原来的运动状态,故A错误;
B.飞机起飞时加速助跑,可获得更大的速度,但是由于质量不变,因此惯性大小不变,故B错误;
C.飞机飞离甲板后,甲板的重力减小。由于漂浮时浮力始终等于重力,因此甲板受到水的浮力变小,故C正确;
D.飞机加速升空时,机翼上方的空气流速快,压强小,故D错误。
故选C。
【分析】A.根据牛顿第一定律判断;
B.惯性大小只与物体的质量大小有关;
C.根据漂浮条件判断;
D.跟机飞机升力的产生原因判断。
8.(2023八下·永年期末)如图是飞机在空中飞行的情形,下列关于该飞机的说法中正确的是( )
A.飞机起飞腾空前对地面的压力等于自身的重力
B.飞机能够升空是利用了大气对飞机的浮力
C.飞机机翼的横截面形状是上凸下平的
D.飞机正常水平飞行时,机翼上方空气流速大压强大
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;飞机的升力
【解析】【解答】A.飞机起飞腾空前,它受到竖直向上的支持力和升力,还有竖直向下的重力,即G=F升力+F支持,则飞机受到的支持力小于重力。而飞机对地面的压力和地面对它的支持力为一对相互作用力,即二者大小相等,因此飞机对地面的压力小于重力,故A错误;
BCD.飞机的机翼上面为曲面,下面为平面,上面的空气流速大而压强小,下面的空气流速小而压强大,于是对飞机产生向上的升力,这是飞机升空的原因,故C正确,B、D错误。
故选C。
【分析】(1)对腾空前的飞机进行受力分析即可;
(2)(3)(4)根据飞机升力的产生原因判断。
9.(2023八下·建邺期末) 两个完全相同的圆柱形容器放在水平桌面上,容器内盛有甲、乙两种不同的液体。先将实心物块用一根不计质量的细线拉住浸没在甲液体中,然后取出擦干放入乙液体中悬浮,分别放入两容器中时液面相平,如图所示。下列判断中正确的是( )
A.甲液体对容器底的压强等于乙液体对容器底的压强
B.在甲液体中受到的浮力小于它在乙液体中受到的浮力
C.若剪断细线,静止时,装甲的容器对桌面的压力大于装乙的容器对桌面的压力
D.若剪断细线,静止时,在甲液体中受到的浮力小于它在乙液体中受到的浮力
【答案】C
【知识点】压力及重力与压力的区别;液体压强计算公式的应用;流体压强与流速关系的探究实验;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.B.由图可知,物块A在甲液体中受到三个力,竖直向下的重力、细线对木块向下的拉力和竖直向上的浮力,三个力的关系:G+F拉=F浮,物块所受甲液体浮力大于物块重力,所以物块在不受细线拉力后会上浮,即物块的密度小于甲液体密度;同一物块在乙液体中悬浮,浮力等于物块重力,所以物块的密度等于乙液体密度,两种液体深度相同,根据p=ρgh,可知,乙液体对容器底的压强小,且物块在甲液体中所受浮力大于在乙液体中所受浮力,故A、B错误;
C.由图可知,两容器中液体的体积相等,ρ甲>ρ乙,由m=ρV,可知,两容器中液体的质量关系为:m甲>m乙,由G = mg可知,两容器中液体的重力关系为:G甲>G乙,容器对水平桌面的压力大小等于容器、液体、物块的总重力,因为两图中容器的重力相等,物块重力不变,G甲>G乙,所以装甲的容器对桌面的压力大于装乙的容器对桌面的压力,故C正确;
D、由A可知,判断剪断细线后,A上浮,静止时漂浮在甲液体中,此时A受到的浮力等于A重力,A在乙液体中悬浮,A在乙液体中的浮力也等于A的重力,因此A在甲液体中受到的浮力等于它在乙液体中受到的浮力,故D错误。
故选项为: C。
【分析】(1)利用物块在液体中的状态,利用浮沉条件:当物体在液体中上浮时,物体密度小于液体密度;当物体在液体中悬浮时,物体的密度等于液体的密度;确定两种液体密度关系后,再利用液体压强公式分析判断;
(2)根据物体在液体中浮力与物体重力的关系确定浮力大小关系;
(3)容器对桌面的压力等于容器、液体、物体的总重力,因为容器和物体是相同的,只需要比较液体重力即可判断;
(4)利用浮沉条件分析判断。
二、多选题
10.(2023·万秀期末)关于压强,下列说法正确的是( )
A.火车铁轨下面铺放枕木,是为了减小对地面的压强
B.两艘彼此行行驶的船容易相撞,证明大气压的存在
C.高压锅煮饭易熟是因为锅内气压大,液体的沸点高
D.用吸管吸饮料能用流体压强与流速的关系来解释
【答案】A,C
【知识点】增大压强的方法及其应用;沸点及沸点与气压的关系;大气压的综合应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.火车铁轨下面铺放枕木,增大了受力面积,减小对地面的压强,A符合题意;
B.两艘彼此行行驶的船容易相撞,是因为流速大的地方压强小,B不符合题意;
C.高压锅煮饭易熟是因为锅内气压大,液体的沸点升高,C符合题意;
D.用吸管吸饮料,管中的空气被吸走,管内气压减小,饮料在大气压的作用下进入口中,D不符合题意。
故答案为:AC.
【分析】压力一定时,增大受力面积减小压强;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;气压增大,液体的沸点升高。
11.(2023九上·斗门期末)“东西呼应,纵贯南北”。济南开通轨道交通号线后,年月日,号线也投入运营,轨道交通建设为经济腾飞插上了“双翼”。以下关于地铁的说法正确的是( )
A.地铁轨道下铺枕木,能有效地减小列车对地面的压强
B.地铁的玻璃车窗上乘客的影子,是光折射形成的虚像
C.地铁向前做匀速直线运动时,受到的牵引力大于阻力
D.地铁站台的安全线,防止空气流速过大推人靠近车厢
【答案】A,D
【知识点】光的直线传播及其应用;二力平衡的条件及其应用;减小压强的方法及其应用;流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】A.地铁轨道下铺枕木,能通过增大接触面积的方式有效地减小列车对地面的压强,故A正确;
B.地铁的玻璃车窗上乘客的影子,是光反射形成的虚像,故B错误;
C.地铁向前做匀速直线运动时,受到的牵引力和阻力相互平衡,即牵引力等于阻力,故C错误;
D.地铁站台的安全线,防止空气流速过大时铁轨附近气压变小,周围空气对乘客产生推力,容易发生危险,故D正确。
故选AD。
【分析】A.减小压强的方法:减小压力和增大受力面积;
B.根据光的反射现象判断;
C.根据平衡力的知识判断;
D.根据流体压强和流速的关系分析判断。
三、填空题
12.如图所示,高铁站台离边缘不远处有一条踩上去有凹凸感的黄色区域,人必须站在黄色区域以外的位置候车,其原因是火车急速驶过车站时,黄色区域以内的空气流速 ,压强 ,易发生安全事故.
【答案】较大;较小
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】如图所示,高铁站台离边缘不远处有一条踩上去有凹凸感的黄色区域,人必须站在黄色区域以外的位置候车,其原因是火车急速驶过车站时,黄色区域以内的空气流速越多,压强越小,易发生安全事故.
【分析】根据流体压强和流速的关系分析解答。
13.(2023·连云期末)生活处处有物理,留心观察皆学问。小朱观察到汽车应用了大量物理知识。
(1)汽车的导航系统是通过汽车和卫星之间传递信息来确定汽车所处的位置,在这个过程中是通过 来传递信息的,它的传播速度是 。
(2)如图,汽车尾部的导流板做成上平下凸的形状,行驶时气流对导流板上面的压强 (选填“大于”、“等于”或“小于”)对导流板下面的压强。
【答案】空气,如图,汽车尾部的导流板做成上平下凸的形状,行驶时气流对导流板上面的压强______ 选填“大于”、“等于”或“小于”对导流板下面的压强。【答案】大于
(1)空气;340m/s
(2)大于
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】 (1)汽车的导航系统是通过汽车和卫星之间传递信息来确定汽车所处的位置,在这个过程中是通过电磁波来传递信息的,它的传播速度是3×108m/s。
(2)汽车尾部的导流板做成上平下凸的形状,行驶时气流对导流板上面的空气流速小,压强大,下面的空气流速大,压强小;行驶时气流对导流板上面的压强大于对导流板下面的压强。
【分析】 (1)电磁波可以在真空中传播,它在真空中的传播速度是3×108m/s。
(2)在流体中,流速越大的位置,压强越小。
14.(2023·雅安中考)搭乘高速列车时,出于安全考虑,旅客在站台候车时应站在黄色警戒线外,这是因为空气流速越大的位置,气压越 (选填“大”或“小”);列车运行中,以车窗为参照物,坐在座椅上的乘客是 (选填“静止”或“运动”)的;列车刹车后仍会向前滑行一段距离,是由于列车具有
【答案】小;静止;惯性
【知识点】惯性及其现象;流体压强与流速的关系;参照物及其选择
【解析】【解答】(1)列车进站时,由于列车的速度仍较大,使列车周围空气的流速变快,由伯努利原理知:流体在流速大的地方压强“小”,车厢周围空气压强减小,若乘客站在了黄色警戒线以内,空气压强差就可能把乘客压向高速运动的列车,从而出现安全事故;
(2)列车在运行过程中,以车窗为参照物,由于乘客与车窗的位置没有发生改变,所以坐在座椅上的乘客是“静止”的;
(3)列车刹车后仍会向前滑行一段距离,是由于列车具有“惯性”,仍保持原来的运动状态向前继续运动;
综上可知,本题正确答案为:第1空应填:“小”,第2空应填:“静止”,第3 空应填“惯性” 。
【分析】(1)流体(空气)在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大,这就是伯努利原理;
(2)判断一个物体是否运动或怎样运动时,总是要事先选择一个假定不动的物体作参照物,若被研究的物体与参照物之间的位置没有发生改变,则说被研究的物体相对于参照物而言是静止的,反之则是运动的;
(3)物体具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质,叫物体的惯性,一切物体在任何时候、任何情况下都具有惯性。
15.(2023·威海) 如图所示,阀门1和阀门2均关闭,A、B、C三根竖管内的水面相平,此时装置相当于 。若阀门1、阀门2均打开,水在管道内持续流动,则三根竖管内水面最低的是 。(选填“A”“B”或“C”)
【答案】连通器;C
【知识点】连通器原理;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】(1) 如图所示,阀门1和阀门2均关闭,A、B、C三根竖管内的水面相平,此时它们上面开口、底部连通,相当于连通器;
(2)打开阀门后,C管下端最细,则水流速度最快,那么水的压强最小。根据p=ρ液gh可知,C管中水面最低。
【分析】(1)上面开口,底部连通的容器为连通器;
(2)流体流速越大的位置压强越小,据此分析立管下方压强大小,再根据p=ρ液gh分析液柱的高度大小。
16.(2023·德州中考) “山东舰”航母编队出海执行任务,护卫舰与航母不能近距离并排航行,是因为近距离并排航行时舰艇间海水流速大压强 ,易造成碰撞事故。
【答案】小
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】 “山东舰”航母编队出海执行任务,护卫舰与航母不能近距离并排航行,是因为近距离并排航行时舰艇间海水流速大压强小,而周围海水流速小而压强大,于是对舰艇产生朝向中间的压力,易造成碰撞事故。
【分析】流体流速越大的位置压强越小,根据流体压强和流速的关系分析解答。
17.(2023·盘锦中考) 一艘货船排水量为,这艘船在满载时受到的浮力是 ;卸掉一部分货物后,该船底部受到水的压强将 。航行时,禁止两船近距离并排行驶,否则容易被“吸”向对方造成事故,这是因为在流体中,流速越大的位置压强越 。
【答案】;变小;小
【知识点】液体压强计算公式的应用;流体压强与流速的关系;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)这艘船满载时受到的浮力F浮=G排=m排g=5000×103kg×10N/kg=5×107N;
(2)卸掉部分货物后,轮船上浮一些,则船底所在水的深度减小,根据p=ρ液gh可知,船底受到水的压强变小;
(3)航行时,禁止两船近距离并排行驶,否则容易被“吸”向对方造成事故,这是因为在流体中,流速越大的位置压强越小。
【分析】(1)根据阿基米德原理F浮=G排计算即可;
(2)根据液体压强公式p=ρ液gh分析船底受到水的压强变化;
(3)根据流体压强和流速的关系解答。
四、实验探究题
18.(2023八下·昆明期中)下面是小明同学实验探究过程:
【探究目的】初步了解流体的压强与流速的关系
【提出问题】气体的压强是不是与气体的流速有关系?有什么关系?
【设计实验和进行实验】
如图1所示,取两张白纸,让其平行地自然下垂,向两纸中间用力吹气;
(1)你观察到的现象是 (填“两张纸向中间靠拢”或“两张纸向两边分开”);
【分析和论证】你通过本实验可以得出的初步结论是: ;
(2)下列事例中运用该知识点工作的是___________(填字母);
A.飞机机翼 B.潜水艇浮出水面
(3)图2是喷雾器的原理示意图,请你分析:当空气从小孔迅速流出,小孔附近空气的流速较大,压强 (填“大”或“小”),在 的作用下,液体就会沿着细管上升。
【答案】(1)两张纸向中间靠拢;流体中流速大的地方,压强小 【评估与交流】
(2)A
(3)较小;大气压强
【知识点】流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】探究流体的压强与流速的关系时,取两张白纸,让其平行地自然下垂,向两纸中间用力吹气;
(1)观察到的现象是两张纸向中间靠拢;通过实验可以得出的结论是:流体中流速大的地方,压强小;
(2)飞机的机翼利用了流速大压强小,使飞机获得升力,A符合题意;潜水艇利用了水的浮力上升,B不符合题意;
(3)图2是喷雾器的原理示意图,当空气从小孔迅速流出,小孔附近空气的流速较大,压强小,在大气压强的作用下,液体就会沿着细管上升。
【分析】(1)流体在流速大的地方压强小;
(2)飞机的机翼利用了流速大的地方压强小的原理;
(3)液体在流速大的地方压强小。
五、综合题
19.(2023八下·临汾期末) 阅读材料,回答问题。
水上蛟龙
水陆两栖飞机是指既能够在陆地起降,也能够在水面起降的飞机。目前,中国的是世界上最大的水陆两栖飞机。
飞机的机身长、翼展达、最大高度、最大起飞重量、航程最远达。飞机的机翼面积和翼展都比较大,加之平直机翼的采用,使其起降性能非常棒,在任何江海湖泊,只要给它一片长、宽、深的水域,它都能“说走就走”。其尾翼面积也比其他飞机大得多,一旦飞机出现失效,这个大尾翼可以保证飞机姿态的可操纵性。
飞机可以进行森林灭火和水上救援等,在森林灭火作业中,水上飞机相比于直升机,不仅单次投水量大、飞行速度快,还能就近降落快速汲水,从而提高灭火效率。飞机可以在内一次汲水,单次投水救火面积可达4000余平方米;还可以在高海浪的复杂气象条件下实施水面救援行动,一次可救护50名遇险人员。
(1)飞机的起降性能非常棒,是由于 。
(2)飞机机翼的形状一般都是 选填“上凸下平”或“上平下凸”,利用流体流速快的地方 的原理来获得升力。
(3)如果飞机以最大起飞重量漂浮在水面上,则它排开水的体积为 。
【答案】(1)飞机的机翼面积和翼展都比较大,加之平直机翼的采用
(2)上凸下平;压强小
(3)
【知识点】飞机的升力;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)根据文章第三段前三行可知,AG600飞机的起降性能非常棒,是由于:飞机的机翼面积和翼展都比较大,加之平直机翼的采用。
(2)飞机机翼的形状一般都上凸下平,利用流体流速快的地方压强小 的原理来获得升力。
(3)飞机的最大起飞质量为53.5t,
那么漂浮时受到的最大浮力为:F浮=G=mg=53.5×103kg×10N/kg=5.35×105N;
那么它排开水的最大体积为:。
【分析】(1)根据第三段前三行进行分析解答;
(2)根据机翼升力的产生原因解答;
(3)根据F浮=G=mg计算飞机漂浮时受到的最大浮力,再根据阿基米德原理计算此时排开水的最大体积。
20.(2023八下·香洲期末)阅读短文,回答问题。
地效飞行器
地效飞行器又名地效翼船,既可以在水面上航行,又可以贴近水面飞行。
地效飞行器是利用地面效应提供支承力而飞行的动载工具,是介于飞机、舰船和气垫船之间的一种新型高速飞行器。地效飞行器除了机翼、机身产生的升力外,在距离水面等于或小于翼展的高度上飞行时,气流经过机翼后机体和地面(或水面)间气压增大,使机翼升力增加,称为地面效应。
如图所示为某型号地效飞行器,它的部分参数如表所示。升阻比是指飞行器在飞行过程中,升力与飞行阻力的比值。(取g=10N/kg)
自重/kg 3000 最大载重/kg 1500 有效航时/h 1~6
升阻比 20~40 翼展/m 15 最大飞行速度/(km/h) 240
(1)在水面上航行时,地效翼船从长江驶入东海所受浮力 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)地效飞行器贴近水面飞行时,机翼 (选填“上”或“下”)表面受到的空气压强较大;若要使机翼升力增加,地效飞行器距离水面的高度不得超过 m,气流经过机翼后机体和地面(或水面)间的气压会 ;
(3)当地效飞行器受到的升力 (选填“大于”或“小于”)总重时才能起飞。地效飞行器以最大飞行速度匀速航行4h (选填“能”或“不能”)跨越马六甲海峡(注:马六甲海峡全长1080km);
(4)当地效飞行器以最大载重起飞后,沿水平方向匀速飞行,此时飞机的升阻比为30,则飞行过程中前进的动力为
【答案】(1)不变
(2)下;7.5;大
(3)大于;不能
(4)1500
【知识点】流体压强与流速的关系;飞机的升力;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)在水面上航行时,地效翼船处于漂浮状态,受到的浮力等于自身的重力,从长江驶入东海,重力不变,所受浮力不变;
(2)地效飞行器在水面上飞行时,下表面空气流速较慢,所以机翼下表面受到的空气压强较大;在距离水面等于或小于翼展的高度上飞行时,即,气流经过机翼后机体和地面间气压增大,使机翼升力增加,称为地面效应;
(3)当飞行器受到的升力大于总重时才能起飞;最大飞行速度为240km/h,经过4h飞行的距离为:
s=vt=240km/h×4h=960km<1080km,所以不能跨越马六甲海峡;
(4)当地效飞行器以最大载重起飞后,满载的质量m=m自身+m载=3000kg+1500kg=4500kg,飞行器满载的总重力G=mg=4500kg×10N/kg=4.5×104N,飞行器水平匀速飞行过程中为平衡状态,因此F升=G=4.5×104N,。
【分析】(1)物体漂浮时,受到的浮力等于重力的大小;
(2)流体在流速大的地方压强小;
(3)根据s=vt,可以计算路程的大小;
(4)根据G=mg,可以计算重力的大小;结合升阻比,计算物体受到的力的大小。
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