沪科版物理八年级下册《8.4 流体压强与流速的关系》同步练习卷
一、单选题:本大题共4小题,共8分。
1.用“向漏斗口吹气,观察乒乓球状态”的方法来探究流体压强与流速的关系。以下方案不合理的是( )
A. B.
C. D.
2.列车驶过车站时,站台上的人必须站在安全线以外的区城。因为这时列车周围的空气( )
A. 流速增大,压强减小 B. 流速减小,压强减小
C. 流速增大,压强增大 D. 流速减小,压强增大
3.下列关于飞机能腾空而起的说法错误的是( )
A. 与飞机机翼的形状有关
B. 是由于飞机的发动机产生了向上的推力
C. 是由于飞机受到的升力大于飞机的重力
D. 是由于在机翼的上、下表面产生的气压不同
4.草原犬鼠是大草原常见的小动物,它挖的洞有多个洞口,一些洞口比较平整,一些洞口则由圆锥形土堆围成如图所示,这样的结构能改进洞内的通风情况。下列相关说法中( )
风总是口吹入口吹出
风总是口吹入口吹出
可以用连通器的特点来解释
可以用流体压强与流速的关系来解释
A. 只有正确 B. 只有正确 C. 只有正确 D. 只有正确
二、填空题:本大题共9小题,共18分。
5.如图所示,把一根饮料吸管插在盛水的杯子中,另一根吸管的管口贴靠在管的上端,用力吹气,可以看到管中的水会向上冒出管口,这是因为管与管相接处空气流速______,压强______,杯中的水在外界大气压的作用下沿管上升。
6.如图所示,是河水中的漩涡,漩涡边沿水的流速相对中心处的流速较慢,压强较______,从而形成压力差,导致周边物体易被“吸入”漩涡。温馨提示:严禁学生私自下河游泳
7.如图所示,取两张白纸,让其平行地自然下垂,向两纸中间用力吹气。
你观察到的现象是______。
你通过本实验可以得出的初步结论是:气体在流速大的位置压强比较______。
请你举例说明该科学原理在日常生活生产或者自然现象中的应用______。
8.唐代诗人杜甫有诗句“八月秋高风怒号,春我屋上三重茅”。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大,压强______选填“大”或“小”,从而产生一个向______的力。
9.如图所示的甲、乙两图,图______中的模型由于上下表面气体流速不同,产生压强差,形成对模型向下的压力;假如你是一位设计师,制造飞机机翼应设计成图______中的模型形状。
10.如图所示,用弹簧测力计挂上飞机机翼模型,再用电风扇对着机翼模型吹风。因为在流体中,流速越大的位置,压强______选填“越大”“越小”或“不变”,所以增大风速,弹簧测力计示数______选填“增大”“减小”或“不变”。
11.如图所示的电动自行车防雨车棚存在着较大的安全隐患,原因是:车棚的形状呈上凸下凹,在电动车行驶过程中,造成上下表面空气流速和压强大小不一样,其上表面空气流速和压强关系是______。
12.如图所示,活动“你能将硬币吹入盘中吗”,是利用空气流速越大,压强越______的原理,若硬币的质量为,底面积为,则硬币上下表面的气压差至少为______。
13.如图所示,“无叶电风扇”发明灵感来源于空气叶片干手器。其原理是利用空气流动造成的气压改变从而形成风,“无叶电风扇”的底座有台电动机,它吸入大量空气,再从环形的内壁缝隙向后喷出,这部分喷射的空气因流速______,压强______,周围空气______选填“靠近”或“远离”这部分喷射空气流动,就形成了风。
三、实验探究题:本大题共2小题,共12分。
14.学习了压强的知识后,小海制作了如图所示的实验装置,大缸内的水足够多,打开阀门,水流入管道,当水稳定后,管液面高度______管液面高度填“大于”、“小于”或“等于”,再打开阀门,在水向外流的过程中,管液面高度______管液面高度填“大于”、“小于”或“等于”,判断的依据是______。
15.“飞机迷”小王学习了流体压强知识后,他想探究飞机升力大小与哪些因素有关。他猜想:升力大小与机翼形状、飞机飞行速度和飞机的迎角机翼轴线与水平气流方向的夹角有关。
小王制作了如图甲所示的飞机机翼模型,机翼做成该形状的原因是流体流速大处压强______,从而获得向上的升力;
他利用如图乙和丙的电风扇、升力测力计、飞机模型进行实验探究。在探究升力与迎角的关系时,按以下步骤进行:
调节使风扇风速最大,并使飞机模型的迎角为,记录测力计的示数,多次实验求平均值;
改变______,重复步骤并计算升力平均值;
得到“升力与迎角的关系”的图像如图丁。由图像可知:飞机速度一定时,迎角增大,升力会______填序号;
A.逐渐变大
B.逐渐变小
C.先增大后减小
D.先减小后增大
资料显示:本实验结论与实际相符,若某飞机以做水平匀速直线飞行,迎角为,后来以做水平匀速直线飞行时的迎角为、在和之间,则迎角 ______选填“”“”或“”。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:、不吹气时,乒乓球受到的重力和支持力是平衡力,乒乓球处于静止状态;竖直向上吹气时,乒乓球底部空气流速大压强小,乒乓球上面流速小压强大,产生向下的压力,乒乓球受竖直向下的重力,乒乓球还受到支持力作用,这三个力是平衡力,乒乓球也处于静止状态,所以竖直向上吹气没有改变乒乓球的运动状态,不能很好的探究流体流速对流体压强的影响,故A不合理;
B、不吹气时,乒乓球由于重力作用会滚下来,水平向右吹气时,乒乓球左侧空气流速大压强小,乒乓球右侧空气流速小压强大,产生向左的压力,乒乓球保持静止状态,所以水平向右吹气改变了乒乓球的运动状态,可以探究流速对流体压强的影响,故B合理;
C、不吹气时,乒乓球由于重力作用会滚下落,竖直向下吹气时,乒乓球上方空气流速大压强小,乒乓球下方空气流速小压强大,产生向上的压力,乒乓球保持静止状态,所以竖直向下吹气改变了乒乓球的运动状态,可以探究流速对流体压强的影响,故C合理;
D、不吹气时,乒乓球由于重力作用会滚下来,斜向下吹气时,乒乓球右上方空气流速大压强小,乒乓球左下方空气流速小压强大,产生向右上方的压力,乒乓球保持静止状态,所以斜向下吹气改变了乒乓球的运动状态,可以探究流速对流体压强的影响,故D合理。
故选:。
首先分析不吹气时乒乓球的状态,再分析吹气时乒乓球的状态,如果乒乓球受到流体压力时运动状态变化了,就能探究流速对流体压强的影响。
通过本实验给我们一个启示,进行探究实验时不但要理解小实验探究的过程和实验结论,更要大胆想象实验过程变化时是否能得出实验结论。
2.【答案】
【解析】解:
如果人离列车太近,列车开动时,使人和列车之间的空气流动速度快,压强变小,离站台远的地方气体相对流速较慢,压强较大,人在内外压强差的作用下,被强大的气流压向列车,从而造成危险。
故选:。
流体的压强跟流体的速度有关,流速越大,压强越小。
解答这类题目的思路是先确定哪里的流体流速大,压强小,在这个压力差的作用下便产生了什么现象。
3.【答案】
【解析】解:由于机翼上表面弯曲,下表面平直,同一股气流在相同的时间内,通过机翼的上方和下方,上方气流通过时经过的路程大,速度大,压强小;下方气流通过时经过的路程小,速度小,压强大,故机翼下方压强大于上方压强,机翼的上下表面产生了压力差,这就是向上的升力。因此关于飞机能腾空而起的说法正确的是,错误的是。
故选:。
机翼的上方是弧形,空气流过上方时流速大,压强小;机翼下方是平面,空气的流速小,压强大;这一压强差使飞机获得竖直向上的升力。
本题的解题关键是了解机翼的形状特点以及空气流速与压强的关系。难度不大,属于基础题目。
4.【答案】
【解析】解:犬鼠的洞穴有两个出口,一个是平的,而另一个则是隆起的土堆,等质量的空气在相同的时间内通过出口的上表面,吹过平坦表面的风运动速度小,压强大;吹过隆起表面的风流速大,压强小。因此,地面上的风吹进了犬鼠的洞穴,给犬鼠带去了习习凉风。
综上分析可知,气流应该从平的洞口吹入,从隆起土堆的洞口吹出。故只有符合题意。
故选:。
流体压强与流速的关系:流速越大的地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大。
本题的解题关键是看准出口的弯曲程度,找出不同出口上方的空气流速特点。
5.【答案】增大 减小
【解析】解: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,杯中的水在外界大气压的作用下沿管上升。
故答案为:增大;减小。
当向管吹气时,管上方的空气流动速度增大,压强减小,管下方压强不变,管内的液体受到向上的压强大,液面上升。
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。
6.【答案】大
【解析】解: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大,压强较小,形成一个向旋涡中心的压强差、压力差,从而导致周边物体易被“吸入”漩涡。
故答案为:大。
流体压强与流速的关系:流体流速大的地方、压强小,流体流速小的地方、压强大,据此分析回答。
联系实际生活,明确不同位置水流的速度不同是突破此题的关键。此题考查学生的分析能力,要求学生对题目所涉及的内容要熟练掌握,并能学以致用。
7.【答案】两张纸会相互靠拢 小 飞机的机翼;火车站台的安全线
【解析】解:据流体压强和流速关系可知,流体流速大的地方压强小,所以向两纸中间用力吹气,两纸片中间空气流速大,压强小,纸片的两侧空气流速小,压强大,所以两张纸会相互靠拢;
根据现象总结的结论:气体中流速越大的位置压强越小;在流速小的地方压强较大;
生活中有很多地方用到流体压强知识,例如飞机的机翼,流线型的轿车,火车安全性,喷雾器等等。
故答案为:两张纸会相互靠拢;小;飞机的机翼;火车站台的安全线。
认真观察实验现象,得出结论:流体流速大的地方压强小;然后联系生活实际举出实例。
知道并理解流体压强和流速的关系是解决该题的关键。
8.【答案】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:小;上。
流体的压强跟流速有关,流速越大压强越小。比较屋顶上下的空气流动速度,比较屋顶上下受到的压强,再比较屋顶受到向上和向下的压力。
掌握流体压强跟流速的关系,能用流体压强知识解释生活中的问题,注意平常的积累,注意挖掘古诗中蕴含的物理知识。
9.【答案】乙;甲
【解析】解:如图甲,在相同时间内,经过流线型的下方的路程比经过上方路程短,空气流速小压强大,流线型在压强差下,产生向上的升力。
如图乙,在相同时间内,经过流线型的下方的路程比经过上方路程长,空气流速大压强小,流线型在压强差下,产生向下的压力。
飞机能在空中飞行,依靠空气的升力,机翼的形状选择甲。
故答案为:乙;甲。
流线型在空中飞行,产生向上的力还是向下的力,主要比较上下的压强,比较上下的空气流速。
掌握流体流速和压强的关系,并能用流体压强知识设计飞机机翼。
10.【答案】越小 减小
【解析】解:所有流体包括气体在内都是流速大的位置,压强越小;
当风速增大时,机翼模型受到的向上的升力增大。测力计的读数等于机翼的重力减去机翼受到的升力,而机翼的重力是不变的,所以,测力计读数会减小。
故答案为:越小;减小。
在流体中,流速越大的地方,压强越小。
本题考查流体压强与流速关系的应用,并证明了飞机升力的产生,考查学生的对所学物理知识的应用能力。
11.【答案】上表面空气流速大和压强小
【解析】解:车棚的形状呈上凸下凹,在电动车行驶过程中,造成上下表面空气流速和压强大小不一样,其上表面空气流速大压强小;
故答案为:上表面空气流速大压强小
流体在流速大的地方,压强小,在流速小的地方,压强大。
题考查了流体压强与流速的关系,都是基础知识,要掌握。
12.【答案】小
【解析】解:在硬币上方沿着与桌面平行方向用力吹一口气,硬币上方的空气流速大于下方的空气流速,则硬币上方的气体压强小于下方的气体压强,硬币受到向上的压强差,所以硬币能飞入盘中;故利用空气流速越大,压强越小的原理;
吹硬币时,硬币受到三个力的共同作用:硬币上表面的压力、下表面的压力、硬币的自重;
那么刚好被吹起时,,即:硬币上、下表面的压力差,
故硬币上下表面的气压差至少为。
故答案为:小;。
流动的气体和液体都称为流体,流体流速大压强小;
硬币刚要被抬起时,仍处于平衡状态;对硬币进行受力分析即可。
本题的解题关键是流体压强与流速的关系,以及压强公式的应用,难度不大。
13.【答案】快 小 靠近
【解析】解:根据流体压强和流速的关系可知,空气从环形的内壁缝隙向后喷出,这部分喷射空气因流速大,压强小,在压强差的作用下,周围空气靠近这部分喷射空气流动,就形成了风。
故答案为:快;小;靠近。
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。
此题考查流体压强和流速的关系,此类知识在生活中应用非常广泛,平时学习物理知识时要多联系生活实际、多举例、多解释,提高利用所学物理知识分析实际问题的能力。
14.【答案】等于 大于 流体流速越大的地方压强越小
【解析】解:打开阀门,水流入管道,管、管、大烧杯组成了连通器,因为连通器中装有同种液体,所以根据连通器原理可知,当水稳定后,管液面高度等于管液面高度。
再打开阀门,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,所以管液面高度大于管液面高度。
故答案为:等于;大于;流体流速越大的地方压强越小。
连通器是上端开口底部连通的容器,连通器内只有一种液体时,液体不流动时,各容器液面相平;
流体流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大。
本题考查连通器原理、流体的流速与压强的关系在实际生活中的应用,难度不大。物理学习的过程中,要多注意观察身边的物理现象,尽可能的用我们所学过的知识去试着解释。
15.【答案】小 迎角大小
【解析】解:机翼做成该形状的原因是流体流速越大,压强越小,从而获得向上的升力;
改变迎角大小,重复步骤并计算升力平均值;
由图丁可知:飞机速度一定时,迎角在小于时,升力增大,大于时,升力减小,所以升力会先增大后减小,故ABD不符合题意,符合题意;
故选:;
由题知,、在和之间;
速度小时,产生的升力小,需要角度接近来获取更大的升力使得等于飞机重力;速度大时,产生的升力大,需要角度大于来获取比之前小一点的升力,使升力等于飞机重力,所以可知飞机的升力一定时,速度较小,仰角应较小,则。
故答案为:小;迎角大小;;。
流体压强特点:流体流速越大,压强越小;
杠杆图象乙得出升力与迎角的关系:先增大或减小,在附近时最大;
飞机在水平匀速直线飞行时受力平衡,升力一定,速度越大,仰角越小。
本题考查了学生根据题中信息分析解答能力,有一定的难度。
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