9.4 流体压强与流速的关系
一、单选题
1.小湖同学通过平时观察发现如下现象,其中表述正确的是( )
A.如图甲,“覆杯实验”是因为水把纸粘住了
B.如图乙,青藏高原边防战士用高压锅煮面条,是因为海拔越高,大气压越大,水的沸点越高
C.如图丙,小明看到拦河大坝“上窄下宽”,是为了能够承受水深处的较大的压强
D.如图丁,飞机获得升力是因为其上表面空气流速大,导致空气压强大
2.如图是生活中常见的现象,以下描述正确的是( )
A.图甲:三峡船闸是利用了连通器的原理使船实现自由航行
B.图乙:塑料吸盘能挂餐具,说明吸盘的“吸力”大于餐具受到的重力
C.图丙:客机在飞行时,机翼上方的空气流速小压强大
D.图丁:用吸管喝饮料时,是利用手的压力将饮料挤入口中的
3.下列实例中,可以用流体的压强与流速的关系解释的是( )
A.轮船要避免同向并列行驶 B.吸盘式挂钩吸附在墙上
C.热气球悬停在空中 D.茶壶的壶盖上有透气孔
4.下列中华古诗中涉及到的有关物理现象,对它形成的原因分析正确的是( )
A.“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”钟声是通过钟振动产生的
B.“两岸青山相对出,孤帆一片日边来”“青山出”是以河岸为参照物
C.“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”风卷茅屋是因为流速大的地方压强大
D.“野旷天低树,江清月近人”月近人中的“月”是平面镜所成的实像
5.小明家新买的汽车顶部有天窗,打开时能够有效地使车内外空气流通。如图所示是汽车行驶时所打开的天窗,下面有关换气原理的判断正确的是( )
A.车外气体流速大于车内,空气从内部被压出
B.车外气体流速小于车内,空气从外部被压入
C.车外气体流速大于车内,空气从外部被压入
D.车外气体流速小于车内,空气从内部被压出
6.下列说法中正确的是( )
A.第一个测出大气压强值的实验是马德堡半球实验
B.三峡大坝船闸利用了连通器的原理
C.飞机在空中飞行靠的是空气的浮力
D.高山上煮鸡蛋煮不熟,是因为海拔越高,气压越高,液体的沸点越低
7.当火车驶过时,人站在安全线以内,即使与火车保持一定的距离,也非常危险。以下现象中与这一现象的原理不同的是( )
A.风沿着窗外的墙面吹过时,窗口悬挂的窗布会飘向窗外
B.用吸管把饮料吸进嘴里
C.大风会把不牢固的屋顶掀翻
D.护航编队各船只多采用前后行驶而非并排行驶
8.如图,小明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,然后挂在一个弹簧测力计上保持静止(此时测力计示数不为零)。用电风扇对着机翼模型吹风,下面是小明在不考虑模型在水平方向的移动时对实验结果作出的猜想,你认为正确的是( )
A.测力计的示数将增大 B.测力计的示数将减小
C.测力计的示数将不变 D.以上都有可能
二、填空题
9.高铁列车高速运行时以列车为参照物路边树是 的,此时车内气体对车窗玻璃施加的压强比车外气体对玻璃施加的压强 。
10.(1)如图甲所示是一个学生自制的气压计,当把它从山脚下拿到山顶上,观察到玻璃管内水柱的高度
(选填“逐渐升高”、“逐渐降低”或“保持不变”);
(2)通常赛车在快速行驶时车体会向上“飘”,为避免此现象发生,在赛车的尾部安装上尾翼(又叫气流偏导器),形状如图乙所示。它运用了在气体中流速越大的位置,压强越 (选填“大”或“小”)的原理。
11.每一次物理学的重大发现都会影响人类社会的进步和发展。1644年,意大利科学家 最早用实验测定了大气压的值;如图吹气时,B管中的液柱将会 (选填“升高”“降低”或“不变”)。
12.“远离危险,安全出行”。如图所示,乘客在高铁站台候车时要站在黄线外,带动周围空气快速流动,压强 (选填“增大”或“减小”),乘客容易在大气压的作用下被“吸入”铁轨,造成危险。
13.小明用圆珠笔芯做了很多物理小实验:
(1)如图甲所示,用力弯折圆珠笔芯,笔芯变形,说明力可以改变物体的 ;
(2)将圆珠笔芯笔头取下,去除里面的墨水,做成吸管。如图乙所示,将吸管一端插入水中,用手堵住另一端,可以将水移走,这是因为 的作用;
(3)用圆珠笔芯做成吸管,如图丙所示,在一个盛水的瓶子内插入一根吸管A,用另一根吸管B对准A的管口上方吹气,看到A的管口有水喷出,这是因为流体的流速越大,压强越 。
14.小明坐公交车去火车站,当他打开正在快速行驶的公交车的车窗时,发现窗帘被吸到了窗外,这是因为车内空气流速比车外 ,车内气压比车外气压 。
15.如图,飞机机翼上表面凸起,下表面较平,在水平飞行过程中由于上表面的空气流速比下表面空气流速 ,压强 ,这样机翼上、下表面就存在着压强差,因而有 ,从而获得向上的升力。
参考答案:
1.C
【详解】A. 如图甲,“覆杯实验”是因为大气压托住了杯中的水和纸片,故A错误;
B. 如图乙,青藏高原边防战士用高压锅煮面条,是因为海拔越高,大气压越小,水的沸点越低,故B错误;
C. 如图丙,小明看到拦河大坝“上窄下宽”,是因为水的压强随深度增加而增大,下面较宽为了能够承受水深处的较大的压强,故C正确;
D. 如图丁,飞机获得升力是因为其上表面空气流速大,导致空气压强小,下表面空气流速小,空气压强大,形成向上的压力差,故D错误。
故选C。
2.A
【详解】A.三峡船闸,两边开口,中间相连通,是利用了连通器的原理,故A正确;
B.用力压吸盘,当吸盘要恢复原状时,外界大气压将吸盘紧紧地压在墙面上,不是利用吸力,故B错误;
C.飞机机翼上凸下平,机翼上方的空气流速大于下方的空气流速,机翼上方的空气压强小于下方的空气压强,故C错误;
D.用吸管喝饮料时,管内成为真空,在大气压作用下,饮料被挤入口中,故D错误。
故选A。
3.A
【详解】A.轮船同向并列行驶时,两船之间形成狭窄的水道,使中间水的流速变大、压强变小,故轮船要避免同向并列行驶,故A符合题意;
B.吸盘式挂钩吸附在墙上,是利用了大气压的作用,不能用流体的压强与流速的关系解释,故B不合题意;
C.热气球悬停在空中,是因为受到的浮力与重力相等,不能用流体的压强与流速的关系解释,故C不合题意;
D.茶壶的壶盖上有透气孔,使里面的水与空气连通,让壶身与壶嘴构成连通器,使茶水容易倒出,不能用流体的压强与流速的关系解释,故D不合题意。
故选A。
4.A
【详解】A.声音是由物体振动产生的,钟声是由钟振动产生的,故A正确;
B.小船行驶过程中距离青山越来越近,所以以小船为参照物,“青山”迎面而来、“青山相对出”,故B错误;
C.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,产生一个向上的压强差和压力差,将茅草吸上去,体现了流体压强与流速的关系,故C错误;
D.“江清月近人”是月在水中的倒影,属于平面镜成像,是光的反射形成的虚像,故D错误。
故选A。
5.A
【详解】天窗前闭后开,在车顶形成一个凸面,加大了车顶空气的流速,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,故A正确,BCD错误。
故选A。
6.B
【详解】A.马德堡半球实验是证明大气压存在的,托里拆利实验是最早测出大气压数值的,故A错误;
B.船闸是上端开口,下端连通的大容器,是利用连通器工作的,三峡大坝船闸利用了连通器的原理,故B正确;
C.飞机能飞上天,是由于机翼上下表面空气流速不同,所受的压强不同,于是形成一个向上的升力而升空的,故C错误;
D.大气压强与海拔高度有关,通常情况下,海拔越高,大气压越小,故D错误。
故选B。
7.B
【详解】火车进站时会使火车附近的空气流速加快,气体的流速快压强小,所以火车附近的气压小,而远处的气压大,在安全线内的乘客,会被强大的气压差形成的推力推向火车,对安全构成威胁;
A.风沿着窗外的墙面吹过时,外侧空气流速大,压强小,屋内空气流速小,压强大,所以窗帘在较大的压力作用下压向窗外,故A不符合题意;
B.用吸管吸饮料时,吸管内的空气变少,压强变小,管外的大气压大于管内的大气压,故饮料在外界大气压的作用下被压入嘴里,不能用流体压强和流速的关系来解释,故B符合题意;
C.大风会把不牢固的屋顶掀翻,即屋顶上面的空气流速大,压强小,而屋内空气流速小,压强大,所以使得屋顶在较大压强差的作用下被掀翻,故C不符合题意;
D.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,故D不符合题意;
故选B。
8.B
【详解】如图所示,用电风扇对着机翼吹风,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现的速度;因为流体流速越大的地方,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,形成一个向上的压力差,从而使弹簧测力计示数会减小,故B正确,ACD错误。
故选B。
9. 运动 大
【详解】[1]高铁列车高速运行时以列车为参照物,路边树与列车的位置发生变化,路边树是运动的。
[2]流体流速越大的位置,压强越小,列车车内气体流速小压强大,车外气体流速大压强小,故车内气体对车窗玻璃施加的压强比车外气体对玻璃施加的压强大。
10. 逐渐升高 小
【详解】(1)[1]由题意可知,该气压计在使用时,水柱在瓶口之上,此时瓶内封闭气体压强p等于大气压p0与玻璃管内水柱产生的压强之和,即
p=p0+ρgh
h为玻璃管内水柱的高度;当把它从山脚下拿到山顶上时,由于大气压随着高度的增加而逐渐减小,瓶内气体压强p不变,而大气压p0变小,所以h应变大,即玻璃管中水柱的高度逐渐升高。
(2)[2]由于气流偏导器上表面平直,下表面凸起,所以当跑车高速行驶时,流过气流偏导器上方的空气速度较小、压强较大;而流过下方的空气速度较大、压强较小,向下的压强差会增加轿车对地面的压力,提高车轮的抓地性能。
11. 托里拆利 升高
【详解】[1]1644年,意大利科学家托里拆利首先进行了这个实验,故名托里拆利实验。这个实验测出了1个标准大气压的大小为约760mm汞柱。
[2]从A管向左吹气时,B管上端的空气流速快,压强小,由于大气压强的作用,液体从烧杯中压入B管中,所以水就沿B管上升。
12.减小
【详解】列车进站时,带动乘客与列车之间空气快速流动,压强减小,人在内外压强差的作用下容易被“吸入”铁轨,造成危险。
13. 形状 大气压 小
【详解】(1)[1]用手指压圆珠笔芯,笔芯会弯曲,这个实验说明力可以改变物体的形状。
(2)[2]当用手指堵住上端开口时,上端不再与大气相通,下端受到大气压的作用,所以水不会从下端流出吸管中有一段水柱。
(3)[3]从B管左侧向右吹气,吸管A上方空气的流速增大,压强减小,A管中液体受到向上的压强大于向下的压强,液面上升,这是因为流体的流速越大压强越小。
14. 小 大
【详解】[1][2]汽车行驶过程中,车外的空气流动速度比车内的空气流动速度大,那么,流速大的地方压强小,所以使车内的气压大于车外的气压,窗帘应该向车外飘动。
15. 大 小 压力差
【详解】[1][2][3]如图,飞机机翼上表面凸起,空气通过的距离较大,下表面较平,空气通过的距离较小。在水平飞行过程中,在相同的时间内空气流过上下表面的距离不同,上表面的空气流速比下表面空气流速大,由流体压强和流速的关系可知,上表面产生的压强小,下表面产生的压强大,上下表面产生压强差,因而有压力差,从而获得向上的升力。
答案第1页,共2页