9.4 流体压强与流速的关系(分层作业)(原卷版+解析版)-2022-2023学年八年级物理下册通关讲义(人教版)

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名称 9.4 流体压强与流速的关系(分层作业)(原卷版+解析版)-2022-2023学年八年级物理下册通关讲义(人教版)
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资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2024-03-01 17:21:56

文档简介

第4节 流体压强与流速的关系
[基础达标练]
知识点1 流体压强与流速的关系
1.我国的高铁技术处于世界领先地位。在高铁站站台上标有一条安全线,为了避免乘客被“吸”向列车发生事故,乘客必须站在安全线之外候车。这是由于列车进站时车体附近空气(  )
A.流速大,压强大 B.流速小,压强小
C.流速大,压强小 D.流速小,压强大
【答案】C
【解析】人离高速列车比较近时,高速列车的速度很大,人和高速列车的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,发生交通事故。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2.河水中的激涡,如图所示。根据生活经验知道河水中漩涡常会导致其周边物体被“吸入”漩涡里。其中蕴含的物理道理是:______。(温馨提示:严禁中小学生私自下河游泳)
【答案】流体流速大的地方压强小
【解析】漩涡边沿水的流速相对中心处的流速较小,压强较大,而漩涡中心处水的流速较快,压强较小,形成一个向旋涡中心的压力差,从而导致周边物体易被“吸入”漩涡。
3.如图,一阵大风吹来,伞面可能被向______“吸”并严重变形,这是因为伞面上方空气流速大,压强______。
【答案】上 小
【解析】[1][2]一阵大风吹来,伞面可能被向上“吸”并严重变形,因为伞上方的空气流速大于下方的空气流速,气体流速越大的位置,压强越小,所以,向上的压强大于向下的压强,因此,一阵大风吹来,伞面严重变形。
4.某物理课外小组制作了如图所示的实验装置,大缸内的水足够多,打开A阀门,水流入管道,当水稳定后,整个装置构成了一个 ___________,因此a管液面高度 ___________b管液面高度;再打开B阀门,在水向外流的过程中,a管液面高度 ___________b管液面高度(以上两空均选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】连通器 等于 大于
【解析】[1][2]打开A阀门,水流入管道,a管、b管、大烧杯组成了连通器,因为连通器中装有同种液体,根据连通器原理可知,当水稳定后,a管液面高度等于b管液面高度。
[3]再打开B阀门,粗管和细管中水的流量相同,细管处水的流速大、压强小,支持的水柱低;粗管处水的流速小、压强大,支持的水柱高,所以a管液面高度大于b管液面高度。
5.如图所示,A、B两管上端开口底部相通,它们构成的是一个_____;此时C、D两点受到的液体压强分别为pC、pD,则pC_____pD(选填“大于“、“小于”或“等于”).当用一根细管对着管口上方水平吹气时,B管中的液面会_____(选填“上升、”“下降”或“不变).
【答案】连通器 小于 上升
【解析】A、B是两个上端开口、下部相连通的容器,所以它们构成的是一个连通器,连通器中装有液体保持静止时,液面相同;同种液体内部,液体压强随着深度的增加而增大,因为C点的深度小于D点,所以pC小于pD,当用一个管子沿B容器口吹气时,B的上方空气流速快,压强小,A容器上方的大气压不变,在大气压的作用下,B中的液面在A液面上方的大气压的作用下上升,A容器的液面就会下降.
知识点2 飞机的升力
6.下列关于压强的说法,正确的是(  )
A.火车铁轨下铺上枕木是为了增大压强
B.历史上通过马德堡半球实验第一次测得了大气压的值
C.潜入水中的潜水艇,潜水越深所受压强越小
D.飞机水平飞行时,机翼上方的空气流速大,压强小
【答案】D
【解析】A.火车铁轨下铺上枕木是为了增大受力面积可减小压强,故A错误;
B.著名的托里拆利实验第一次测得了大气压的数值,故B错误;
C.潜入水中的潜水艇,潜水越深,所受的压强就越大,故C错误;
D.飞机水平飞行时,机翼上方的空气流速大、压强小,下方的空气流速小、压强大,机翼上下方产生一个压强差从而使飞机获得向上的升力,故D正确。
故选D。
7.一舰载机(如图甲所示)正在航空母舰的甲板上高速滑行,机翼周围空气的流动情况如图乙所示,机翼的上下表面受到空气的压强分别为p1和p2,由于流体在流速高的地方____,这样就产生了一个向上的压力差使飞机腾空升起。
【答案】压强小
【解析】在流体中,流体的压强与流速有关,流速越高的位置压强越小。飞机飞行时,机翼上方比下方的空气流动速度高,所以机翼上方的压强小于下方的压强,即p1<p2,这样就产生了一个向上的压力差使飞机腾空升起。
8.国产C919大型客机于2020年12月25日飞抵呼伦贝尔东山机场,开展高寒试验试飞专项任务。飞机翅膀做成下平上凸形状,飞行时飞机翅膀上部空气流速快压强___________(选填“大”或“小”),使飞机获得升力;飞行员在空中看到了彩虹,最早发现光的色散现象的科学家是___________。
【答案】 小 牛顿
【解析】[1] 飞机翅膀做成下平上凸形状,根据流体压强和流速的关系可知,飞行时飞机翅膀上部空气流速快压强小,飞机翅膀下部空气流速小压强大,从而使飞机获得向上的升力。
[2] 由物理学史的知识可知,英国物理学家牛顿通过实验研究,发现了太阳光经过三棱镜后分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光,我们把这种现象叫光的色散。
9.飞机机翼上表面凸起,可使飞行过程中机翼上表面的空气流速大,压强______,从而形成升力。
【答案】变小
【解析】飞机机翼上表面凸起,可使飞行过程中机翼上表面的空气流速大,压强变小;此时机翼下方空气流速小,压强大,由此形成压强差,形成升力。
10.如图所示的是我国研究制造的新一代,军用大型运输机-20(别名——鲲鹏)的雄姿。运-20在飞行时,以____(选填“飞机”或“地面”)为参照物,飞行员是静止的。运-20能够升空,是因为机翼上方空气的流速比下方的流速大,机翼上方气压比下方的气压_____,从而产生了升力。
【答案】飞机 小
【解析】[1]飞行员相对于飞机位置不变,则以飞机作为参照物,飞行员是静止的。
[2]根据流体压强和流速的关系可知,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。机翼上方的空气流速比机翼下方的流速大,因此机翼上方气体压强小于机翼下方气体压强,从而产生了升力。
[能力提升练]
11.小周同学梳理了教材中与压强知识相关的四个实验,如图所示,其中分析正确的是(  )
A.用力吹气,硬币跳起来,说明流速大的地方压强大
B.将竖直的玻璃管倾斜,水银柱高度变大
C.橡皮膜向左凸出反映了液体压强与密度的关系
D.将水气压计从山下移到山顶,细管内水柱上升
【答案】D
【解析】A.紧贴硬币上表面使劲吹气使硬币上方的空气流速大,压强变小,硬币下方的空气流速小,压强大,硬币受到一个竖直向上的压力差,所以硬币就跳起来了,故A错误;
B.在托里拆利实验中,水银柱的高度是指管内水银面到水银槽中水银面的竖直高度,这一高度的大小是由外界大气压决定的,所以不会因玻璃管的倾斜而改变,如果把玻璃管倾斜一定角度,则水银柱的长度就会相应变长,故B错误;
C.探究液体压强与密度的关系,应该控制液体深度相同,橡皮膜左右两侧液体密度不同,选项中液体深度和密度均为变量,无法比较液体压强与密度的关系;故C错误;
D.将瓶子拿到高处,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的增加而减小,此时在瓶内较大气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管,因此玻璃管内水柱上升,故D正确。
故选D。
12.如图所示的现象中,能用流体压强与流速关系解释的是(  )
A.向漏斗吹气,乒乓球被吸起
B.吸盘挂钩被压在墙上
C.塑料管中的水不会流出
D.尖口吸管容易被插入封口杯中
【答案】A
【解析】A.向漏斗吹气,乒乓球上方的空气流速大,压强小,乒乓球下方的空气流速小,压强大,乒乓球在压强差的作用下,受到向上的压力,所以乒乓球被吸起,故A符合题意;
B.吸盘挂钩要吸附在墙壁上,需要先用力挤压塑料吸盘,把盘内的空气挤出,吸盘内的气体压强小于外界大气压,吸盘就被外界的大气压紧压在了墙壁上,这是由于大气压引起的,不能用流体压强与流速关系解释,故B不符合题意;
C.塑料管中没有空气,故对于纸片来说受到了塑料管内水的压强和杯外空气的压强,由于1标准大气压支持10.34m高的水柱,故由于大气压的作用,纸片被压在塑料管口,使得水不会流出,纸片也不会掉下来。不能用流体压强与流速关系解释,故C不符合题意;
D.在压力一定时,尖口吸管受力面积小,压强大,容易插入封口盖。不能用流体压强与流速关系解释,故D不符合题意。
故选A。
13.下列关于大气压、流体压强的实验或现象中,说法正确的是(  )
A.图A,A管中水面上升,是因为流体中流速越大的位置压强越大
B.图B,把自制水气压计从山下移到山顶,细管内的水柱将下降
C.图C,托里拆利实验中将竖直玻璃管倾斜,水银柱的高度不变
D.图D,盆景中的水位能保持一定高度,是利用了连通器原理
【答案】C
【解析】A.A管中水面上升,是因为向B管中吹气时,A管中水面上方空气流速大、压强小导致的,故A错误;
B.把水气压计从山下带到山上,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的增加而减小,此时在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管,因此管内水柱的高度会升高,故B错误;
C.在托里拆利实验中,水银柱的高度是指管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度,这一高度是由外界大气压决定的,因此在大气压是不变的情况下,玻璃管倾斜,水银柱高度不变,但水银柱长度会变长,故C正确;
D.在一个标准大气压可以支持约10.3m高的水柱。瓶中水面能高于盆内水面不会流出来,正是因为盆景中的水与大气相通,是大气压支持着瓶内的水不会流出来,这不是利用连通器的原理,故D错误。
故选C。
14.为了解决“H”形地下通道中间过道的通风问题,同学们设计了如图四种方案,图中黑色部分为墙面凸出部分,“M”为安装在过道顶的24小时工作电风扇,其中既有效又节能的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A.要想让风经过过道,过道左右两端的气压应该不同,所以过道左右两端的通风道中的空气流动速度不同;过道左右两端的通风道相同,所以过道左右两端的通风道中的空气流动速度相同,故A不符合题意;
B.过道左右两端的通风道相同,所以过道左右两端的通风道中的空气流动速度相同,故B不符合题意;
C.过道右端的通风道有凸起,所以相同时间风经过过道右端的通风道时的路程长,则风速较快,所以过道右端的气压小于左端的气压,所以空气会从过道的左端流向右端,过道中有风通过;此方案不需要消耗其他能量,既有效又节能,故C符合题意;
D.过道中有电动机,电动机工作时过道中空气流动速度加快,气压减小,空气会从过道口流进来而通风,但需要消耗电能,故此方案虽有效但不节能,故D不符合题意。
故选C。
15.足球比赛中,运动员将足球以旋转的方式发出“香蕉球”,利用足球的自旋使足球两侧空气流速不同形成压强差,使足球走出一条香蕉状的路径。图中给出了四种足球自旋方向与飞行路径的示意图,下列说法正确的是(  )
A.乙、丙两图是正确的 B.甲、丙两图是正确的
C.甲、乙两图是正确的 D.甲、丁两图是正确的
【答案】D
【解析】由甲、丙图可知,足球沿顺时针方向旋转,足球右侧空气流速大,压强小,左侧空气流速小,压强大,足球在压强差的作用下逐渐向右侧偏移,故甲图正确,丙图错误;
由乙、丁图可知,足球沿逆时针方向旋转,足球左侧空气流速大,压强小,右侧空气流速小,压强大,足球在压强差的作用下应该逐渐向左侧偏移,故乙图错误,丁图正确。
故选D。
16.我国自主研制的国产大飞机C919在轨道上高速滑行时,其机翼上方的空气流速比下方的空气流速______(选填“快”或“慢”),如图为机翼的模型图,机翼上方受到空气的压力F1______下方受到空气的压力F2(选填“大于”、“小于”或“等于”),因而机翼上下表面存在______,使飞机产生向上的升力。
【答案】 快 小于 压力差
【解析】[1]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,由于机翼上表面弯曲,下表面平直,所以在相同时间内,空气通过机翼上表面的气流路程较长,流速快,压强较小,通过下表面的流速较慢,压强较大。
[2][3]因为机翼上方的压强较小,机翼下方的压强大,机翼上方受到的向下的压力小于机翼下方受到的向上的压力,即F1小于F2,因而机翼上下表面存在压力差,使飞机产生向上的升力。
17.小金在汽车行驶的过程中打开天窗,其它车窗关闭,空气通过天窗流动的方向是 _____(选填“车内→车外”或“车外→车内”),原因是 _____。为防止车轮打滑,小金想在汽车尾部装上尾翼,其剖面如图乙、丙所示,则尾翼安装方向应是图 _____所示。
【答案】 车内→车外 车外空气的流速大于车内,使车内气压大于车外 丙
【解析】[1][2]在汽车行驶的过程中打开天窗,其它车窗关闭,天窗上方空气流速大、压强小,车内空气流速小、压强大,因此,空气通过天窗流动的方向是车内→车外。
[3]在汽车尾部装尾翼目的是为了提高汽车轮胎的“抓地力”,因此,尾翼安装方向应是图丙所示,这样尾翼上方空气流速小、压强大,尾翼下方空气流速大、压强小,形成向下的压力差,可通过增大向下的压力而增加汽车轮胎与地面的摩擦力。
18.船在水中航行时,船体受到水的阻力较大,影响了航行速度。图是一种水翼船,船体下安装了水翼。船在高速航行时,水面下的水翼会使船体拎高从而减小水对船体的阻力。请回答以下问题:
(1)水翼的形状应该是图中________(选填“甲”、或“乙”);
(2)船体被抬高的原因:当船在水中高速航行时,水翼上表面凸起,它与船体间的水流速度________,压强________;水翼下表面的水流速度________,压强________(以上四空选填“大”或“小”)。因此在水翼的上下表面存在向________的压力(压强)差,所以船体被抬高了。
【答案】 甲 大 小 小 大 上
【解析】(1)[1]由题意可知,水翼会使船体拎高,这说明水翼受到一个向上的力,对比图甲乙可知,图甲水翼上方的水流速大压强小,下方压强大,会产生一个向上的力,而图乙的是相反,所以水翼的形状应该是图中甲。
(2)[2][3][4][5][6]船体被抬高的原因:当船在水中高速航行时,水翼上表面凸起,它与船体间的水流速度大,压强小;水翼下表面的水流速度小,压强大。因此在水翼的上下表面存在向上的压力差,船体被抬高。
19.不同飞机,机翼的形状一般不同,机翼的形状是否会影响飞机的升力(机翼上下表面压力差)呢?小应为此进行如下探究:用硬纸板制作成宽度和长度相同、厚度不同的机翼模型。用竖直滑的杆穿过机翼模型,将模型挂在弹簧秤上。用可调速的风扇,距机翼模型相同距离,以不同的风速正对着模型吹风,分别读出弹簧测力计的示数,并进行多次实验,整理相关的数据如表。
实验组别 机翼长度 机翼宽度 机翼厚度 不同速时弹簧秤的示数(N)
0m/s 1m/s 3m/s 6m/s 12m/s
1 20厘米 10厘米 2厘米 9.5 8.5 7.1 5.1 2.9
2 20厘米 10厘米 4厘米 10.0 8.6 6.3 3.1 0
3 20厘米 10厘米 6厘米 11.0 9.1 6.1 2.5 0
(1)用电风扇正对着机翼模型吹风,弹簧测力计的示数会变小,其原因是 __________________;
(2)第3组实验中,当风速为6m/s时机翼模型受到的升力为 __________________N;
(3)根据表格数据,分析机翼模型的升力和机翼厚度之间的关系:__________________。
【答案】机翼受到升力 8.5 在机翼长度和宽度都相同时,机翼厚度越大,产生的升力越大
【解析】(1)[1]当用电风扇对着模型吹风时,由于模型上方凸起,下方平直,所以上表面空气流速快、压强小,下面表空气流速慢,压强大,形成一个向上的压力差,产生升力,从而使台秤的示数比没有风吹时小。
(2)[2]第3组实验中,当风速为0m/s时机翼模型受到的升力为0,此时弹簧测力计示数等于模型的重为11.0N,为当风速为6m/s时弹簧测力计示数为2.5N,则机翼模型受到的升力为
F=G-F示=11.0N-2.5N=8.5N
(3)[3]对于三个机翼模型,速度为1m/s时的升力分别为
F1=9.5N-8.5N=1N
F2=10.0N-8.6N=1.4N
F3=11.0N-9.1N=1.9N
三次实验中机翼长度和宽度都相同,机翼的厚度不同,机翼的厚度越大,产生的升力越大;经计算,其他速度下产生的升力也符合该规律,故结论为:在机翼长度和宽度都相同时,机翼厚度越大,产生的升力越大。
20.为了研究“风吹过山坡时,迎风坡和背风坡的风速大小”。小凯制作了一个山体模型固定放置在水平地面上,并在山体模型的迎风坡和背风坡各开A、B两个小孔,小孔与模型内的测气体流动速度装置相连,如下图(左)所示。当有强风一直吹过山坡时,测气体流动速度装置内的液面如下图(右)所示。
(1)A孔口气体的压强_______(选填“大于”、“等于”或“小于”)B孔口气体的压强。
(2)A孔口气体的流动速度_______(选填“大于”、“等于”或“小于”)B孔口气体的流动速度。
(3)山体模型对地面的压强 _______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 大于 小于 变小
【解析】(1)[1]由右图可得左侧液面低于右侧,故左侧气压高于右侧。
(2)[2]流速越大压强越小,流速越小压强越大,A孔口处压强大于B孔口,故A孔口气体流速小。
(3)[3]当有风吹过山体模型时,上方流速大压强小,故受到空气向上的一个升力,故山体模型对地面的压强变小。
21.(1)重4N的磁铁A在磁力作用下紧贴在铁质墙壁上静止,如图,现用竖直向上的拉力F拉A,A的速度随时间变化图像如图甲所示。0-1.5s拉力随时间变化图像如图乙。
①A在前1.5s受到的摩擦力______(选填“一直变小”“一直不变”“一直变大”)。
②在方框内画出6s时A的受力示意图(用·表示A)______,6s时摩擦力______(选填“等于”“不等于”)拉力F。
(2)进入狭窄区域,流体流速会增加。如图一大船在河道向前行驶,若A处和B处水的压强相等,F1为水对船尾M侧的压力,画出水对船尾N侧的压力(作用点画在P点)F2______,此时船尾会______(选填“靠近”“远离”)河岸。
【答案】 一直变小 不等于 靠近
【解析】(1)[1][2][3]重4N的磁铁A在磁力作用下紧贴在铁质墙壁上静止,如图,现用竖直向上的拉力F拉A,A的速度随时间变化图象如图甲所示。0-1.5s拉力随时间变化图象如图乙。
A在前1.5s静止,处于平衡状态,在竖直方向上受到向下的重力、向上的摩擦力、向上的拉力作用,由于拉力不断增大,则受到的摩擦力一直变小。
6s时A匀速上升,处于平衡状态,在竖直方向重力、拉力、摩擦力三力平衡,在水平方向磁力、支持力二力平衡,受力示意图如图所示:

由受力分析可知,拉力大小等于重力、摩擦力之和,则6s时摩擦力不等于拉力F。
(2)[4][5]
进入狭窄区域,流体流速会增加。如图一大船在河道向前行驶, F1为水对船尾M侧的压力,水对船尾N侧的压力F2的作用点为P点,方向沿F1的反方向;A处和B处水的压强相等,但进入狭窄区域,流体流速会增加,压强会减小,可知F1大小小于F2,此时船尾会靠近河岸。
[高频考题实战练]
22.(2022·辽宁阜新·中考真题)“复兴号”动车组在京沈高铁线上每天多车次经过阜新。下列说法正确的是(  )
A.列车启动后相对于站台是运动的
B.列车启动后速度越来越快是因为受到平衡力的作用
C.列车刹车后不能立即停止是因为受到惯性的作用
D.列车进站时,车体附近空气流速大,压强大,易将安全线内的人“吸”向车体
【答案】A
【解析】
A.列车启动时,列车相对于站台的位置不断发生变化,所以列车相对于站台是运动的,故A正确;
B.列车启动时速度越来越快处于非平衡状态,所以列车受到非平衡力的作用,故B错误;
C.列车刹车后不能立即停下来,是列车由于惯性要保持原来的运动状态,惯性不是力,不能说“受到惯性的作用”,故C错误;
D.人离进站的列车比较近时,人和列车之间的空气流速大,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而发生事故,故D错误。
故选A。
23.(2022·广西·中考真题)看似“轻”的空气,却有很大作用。以下事例中,利用流体压强与流速关系的是(  )
A.塑料吸盘“吸”在光滑的墙上
B.我们交谈的声音是通过空气传播
C.茶壶盖上开小孔便于把水倒出
D.飞机机翼设计成上表面弯曲,下表面较平
【答案】D
【解析】
A.使用塑料吸盘时,先挤出里边的空气,使其内部的气体压强减小,在外界大气压的作用下,吸盘被压在了光滑的墙面上,利用的是大气压,故A不符合题意;
B.我们交谈的声音是通过空气传播,因为空气能够传声,故B不符合题意;
C.茶壶盖上开小孔,是为了使水壶内外的气压相等,然后在水的重力的作用下,水可以更容易倒出,利用了大气压,故C不符合题意;
D.飞机机翼设计成上表面弯曲,下表面较平,所以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,从而形成向上的压强差,从而产生向上的升力,利用了液体压强大小与流速的关系,故D符合题意。
故选D。第4节 流体压强与流速的关系
[基础达标练]
知识点1 流体压强与流速的关系
1.我国的高铁技术处于世界领先地位。在高铁站站台上标有一条安全线,为了避免乘客被“吸”向列车发生事故,乘客必须站在安全线之外候车。这是由于列车进站时车体附近空气(  )
A.流速大,压强大 B.流速小,压强小
C.流速大,压强小 D.流速小,压强大
2.河水中的激涡,如图所示。根据生活经验知道河水中漩涡常会导致其周边物体被“吸入”漩涡里。其中蕴含的物理道理是:______。(温馨提示:严禁中小学生私自下河游泳)
3.如图,一阵大风吹来,伞面可能被向______“吸”并严重变形,这是因为伞面上方空气流速大,压强______。
4.某物理课外小组制作了如图所示的实验装置,大缸内的水足够多,打开A阀门,水流入管道,当水稳定后,整个装置构成了一个 ___________,因此a管液面高度 ___________b管液面高度;再打开B阀门,在水向外流的过程中,a管液面高度 ___________b管液面高度(以上两空均选填“大于”、“小于”或“等于”)。
5.如图所示,A、B两管上端开口底部相通,它们构成的是一个_____;此时C、D两点受到的液体压强分别为pC、pD,则pC_____pD(选填“大于“、“小于”或“等于”).当用一根细管对着管口上方水平吹气时,B管中的液面会_____(选填“上升、”“下降”或“不变).
知识点2 飞机的升力
6.下列关于压强的说法,正确的是(  )
A.火车铁轨下铺上枕木是为了增大压强
B.历史上通过马德堡半球实验第一次测得了大气压的值
C.潜入水中的潜水艇,潜水越深所受压强越小
D.飞机水平飞行时,机翼上方的空气流速大,压强小
7.一舰载机(如图甲所示)正在航空母舰的甲板上高速滑行,机翼周围空气的流动情况如图乙所示,机翼的上下表面受到空气的压强分别为p1和p2,由于流体在流速高的地方____,这样就产生了一个向上的压力差使飞机腾空升起。
8.国产C919大型客机于2020年12月25日飞抵呼伦贝尔东山机场,开展高寒试验试飞专项任务。飞机翅膀做成下平上凸形状,飞行时飞机翅膀上部空气流速快压强___________(选填“大”或“小”),使飞机获得升力;飞行员在空中看到了彩虹,最早发现光的色散现象的科学家是___________。
9.飞机机翼上表面凸起,可使飞行过程中机翼上表面的空气流速大,压强______,从而形成升力。
10.如图所示的是我国研究制造的新一代,军用大型运输机-20(别名——鲲鹏)的雄姿。运-20在飞行时,以____(选填“飞机”或“地面”)为参照物,飞行员是静止的。运-20能够升空,是因为机翼上方空气的流速比下方的流速大,机翼上方气压比下方的气压_____,从而产生了升力。
[能力提升练]
11.小周同学梳理了教材中与压强知识相关的四个实验,如图所示,其中分析正确的是(  )
A.用力吹气,硬币跳起来,说明流速大的地方压强大
B.将竖直的玻璃管倾斜,水银柱高度变大
C.橡皮膜向左凸出反映了液体压强与密度的关系
D.将水气压计从山下移到山顶,细管内水柱上升
12.如图所示的现象中,能用流体压强与流速关系解释的是(  )
A.向漏斗吹气,乒乓球被吸起
B.吸盘挂钩被压在墙上
C.塑料管中的水不会流出
D.尖口吸管容易被插入封口杯中
13.下列关于大气压、流体压强的实验或现象中,说法正确的是(  )
A.图A,A管中水面上升,是因为流体中流速越大的位置压强越大
B.图B,把自制水气压计从山下移到山顶,细管内的水柱将下降
C.图C,托里拆利实验中将竖直玻璃管倾斜,水银柱的高度不变
D.图D,盆景中的水位能保持一定高度,是利用了连通器原理
14.为了解决“H”形地下通道中间过道的通风问题,同学们设计了如图四种方案,图中黑色部分为墙面凸出部分,“M”为安装在过道顶的24小时工作电风扇,其中既有效又节能的是(  )
A. B.
C. D.
15.足球比赛中,运动员将足球以旋转的方式发出“香蕉球”,利用足球的自旋使足球两侧空气流速不同形成压强差,使足球走出一条香蕉状的路径。图中给出了四种足球自旋方向与飞行路径的示意图,下列说法正确的是(  )
A.乙、丙两图是正确的 B.甲、丙两图是正确的
C.甲、乙两图是正确的 D.甲、丁两图是正确的
16.我国自主研制的国产大飞机C919在轨道上高速滑行时,其机翼上方的空气流速比下方的空气流速______(选填“快”或“慢”),如图为机翼的模型图,机翼上方受到空气的压力F1______下方受到空气的压力F2(选填“大于”、“小于”或“等于”),因而机翼上下表面存在______,使飞机产生向上的升力。
17.小金在汽车行驶的过程中打开天窗,其它车窗关闭,空气通过天窗流动的方向是 _____(选填“车内→车外”或“车外→车内”),原因是 _____。为防止车轮打滑,小金想在汽车尾部装上尾翼,其剖面如图乙、丙所示,则尾翼安装方向应是图 _____所示。
18.船在水中航行时,船体受到水的阻力较大,影响了航行速度。图是一种水翼船,船体下安装了水翼。船在高速航行时,水面下的水翼会使船体拎高从而减小水对船体的阻力。请回答以下问题:
(1)水翼的形状应该是图中________(选填“甲”、或“乙”);
(2)船体被抬高的原因:当船在水中高速航行时,水翼上表面凸起,它与船体间的水流速度________,压强________;水翼下表面的水流速度________,压强________(以上四空选填“大”或“小”)。因此在水翼的上下表面存在向________的压力(压强)差,所以船体被抬高了。
19.不同飞机,机翼的形状一般不同,机翼的形状是否会影响飞机的升力(机翼上下表面压力差)呢?小应为此进行如下探究:用硬纸板制作成宽度和长度相同、厚度不同的机翼模型。用竖直滑的杆穿过机翼模型,将模型挂在弹簧秤上。用可调速的风扇,距机翼模型相同距离,以不同的风速正对着模型吹风,分别读出弹簧测力计的示数,并进行多次实验,整理相关的数据如表。
实验组别 机翼长度 机翼宽度 机翼厚度 不同速时弹簧秤的示数(N)
0m/s 1m/s 3m/s 6m/s 12m/s
1 20厘米 10厘米 2厘米 9.5 8.5 7.1 5.1 2.9
2 20厘米 10厘米 4厘米 10.0 8.6 6.3 3.1 0
3 20厘米 10厘米 6厘米 11.0 9.1 6.1 2.5 0
(1)用电风扇正对着机翼模型吹风,弹簧测力计的示数会变小,其原因是 __________________;
(2)第3组实验中,当风速为6m/s时机翼模型受到的升力为 __________________N;
(3)根据表格数据,分析机翼模型的升力和机翼厚度之间的关系:__________________。
20.为了研究“风吹过山坡时,迎风坡和背风坡的风速大小”。小凯制作了一个山体模型固定放置在水平地面上,并在山体模型的迎风坡和背风坡各开A、B两个小孔,小孔与模型内的测气体流动速度装置相连,如下图(左)所示。当有强风一直吹过山坡时,测气体流动速度装置内的液面如下图(右)所示。
(1)A孔口气体的压强_______(选填“大于”、“等于”或“小于”)B孔口气体的压强。
(2)A孔口气体的流动速度_______(选填“大于”、“等于”或“小于”)B孔口气体的流动速度。
(3)山体模型对地面的压强 _______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
21.(1)重4N的磁铁A在磁力作用下紧贴在铁质墙壁上静止,如图,现用竖直向上的拉力F拉A,A的速度随时间变化图像如图甲所示。0-1.5s拉力随时间变化图像如图乙。
①A在前1.5s受到的摩擦力______(选填“一直变小”“一直不变”“一直变大”)。
②在方框内画出6s时A的受力示意图(用·表示A)______,6s时摩擦力______(选填“等于”“不等于”)拉力F。
(2)进入狭窄区域,流体流速会增加。如图一大船在河道向前行驶,若A处和B处水的压强相等,F1为水对船尾M侧的压力,画出水对船尾N侧的压力(作用点画在P点)F2______,此时船尾会______(选填“靠近”“远离”)河岸。
[高频考题实战练]
22.(2022·辽宁阜新·中考真题)“复兴号”动车组在京沈高铁线上每天多车次经过阜新。下列说法正确的是(  )
A.列车启动后相对于站台是运动的
B.列车启动后速度越来越快是因为受到平衡力的作用
C.列车刹车后不能立即停止是因为受到惯性的作用
D.列车进站时,车体附近空气流速大,压强大,易将安全线内的人“吸”向车体
23.(2022·广西·中考真题)看似“轻”的空气,却有很大作用。以下事例中,利用流体压强与流速关系的是(  )
A.塑料吸盘“吸”在光滑的墙上
B.我们交谈的声音是通过空气传播
C.茶壶盖上开小孔便于把水倒出
D.飞机机翼设计成上表面弯曲,下表面较平