8.4《流体压强与流速的关系》 筑基提能同步分层练习设计(基础版)初中物理八年级下(沪科版2024)
一、单选题
1.(2024九上·开学考)如图所示, 以下现象不能用流体压强与流速的关系解释的是
A.用吸管吸饮料
B.对着竖管上方水平吹气,管中水面上升
C.轮船不能近距离同向航行
D.对着漏斗口向下吹气,乒乓球不掉落
【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】 A、用吸管吸饮料时,吸管内气体减少,气压减小,利用大气压将饮料压入口中,A符合题意;
B、在竖管上方水平吹气,竖管上方空气流速大,压强小,管中水面上升,利用了流速和压强关系,B不符合题意;
C、轮船近距离同向航行时,中间的水流速大,压强小,两侧压强大,易使船靠近相撞,利用了流速和压强关系,C不符合题意;
D、从漏斗口向下吹气时,乒乓球上方流速大,压强小,下方流速小,压强大,乒乓球不掉落,利用了流速和压强关系,D不符合题意。
故选A.
【分析】在流速大的地方压强小;流速不同时,压强不同;吸管喝饮料利用了大气压的作用。
2.(2024九上·安州开学考)下列活动中,分析不正确的是( )
A.“拔火罐”,说明人体内也有压强
B.通过纸飞机实验,可知风向是风向标箭头所指的方向
C.竖挂在墙壁上的吸盘受到的大气压的作用,吸盘受到的大气压力等于挂钩上勺子的重力
D.倒置的烧瓶内水刚停止沸腾,把冷水浇向瓶底使瓶内气压降低,烧瓶内的水会重新沸腾
【答案】C
【知识点】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、“拔火罐”,人体的皮肤会向外凸起,表明体内压强大于罐内压强,说明人体内也有压强 ,A正确;
B、纸飞机左侧迎风面积小,流速大,压强小,右侧迎风面积大,流速小,压强大,所以风向为 箭头所指的方向 ,B正确
C、大气压力的方向和重力的方向不在同一条直线上,C错误。
D、 置的烧瓶内水刚停止沸腾,把冷水浇向瓶底使瓶内气压降低 ,气压降低,沸点降低,所以水会重新沸腾,D正确
【分析】1、压强和流速的关系:压强越大,流速越小,应用为飞机机翼上凸,空气流速快,导致压强较小,形成向上的升力;
2、沸点和压强的关系,压强越小,沸点越小,所以 把冷水浇向瓶底使瓶内气压降低,烧瓶内的水会重新沸腾 ;
3、重力方向竖直向下,题目中大气压力的方向垂直墙面。
3.(2024九上·裕华开学考)以下关于压强的说法,错误的是( )
A.菜刀的刀口做得很薄是为了增大压强
B.“蛟龙号”深潜器在海水中下潜的过程中,受到的海水压强增大
C.氢气球升到高空后会炸裂,是因为大气压随高度的增大而增大
D.动车运行时,车厢附近的气流速度较大,压强较小
【答案】C
【知识点】增大压强的方法及其应用;液体压强的计算;大气压强与高度的关系;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A. 菜刀的刀口做得很薄,是通过减小受力面积来增大压强,使刀更容易切割食物,故A正确;
B. “蛟龙号”深潜器在海水中下潜的过程中,由于海水的密度不变,深度增加,根据液体压强公式深度h增大,压强p也增大,故B正确;
C. 氢气球升到高空后会炸裂,是因为大气压随高度的增大而减小,而气球内部的压强保持不变,当内部压强大于外部压强时,气球会炸裂,故C错误;
D. 动车运行时,车厢附近的气流速度较大,根据流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,故D正确。故选C.
【分析】本题考查压强的相关知识,包括增大压强的方法,减小受力面积或者增大压力,液体压强的计算、大气压强随高度的变化以及流体压强与流速的关系。
4.(2024九下·汕头模拟)下列主要涉及到流体压强与流速关系知识的是( )
A. 地铁站台安全线
B. 模拟马德堡半球实验
C. 拦河大坝上窄下宽
D. 用吸盘搬运玻璃
【答案】A
【知识点】液体压强的特点;大气压强的存在;大气压的综合应用;流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】A.火车开动时,人和火车之间的空气流动速度加快,压强变小,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A正确;
B.马德堡半球实验证明大气压的存在,故B错误;
C.拦河坝设计成下宽上窄,原因为液体的压强随深度的增大。故C错误;
D.玻璃厂用吸盘搬运玻璃,原理为大气压能把吸盘紧紧地压在玻璃上,故D错误。
故选A。
【分析】1、压强和流速的关系:压强越大,流速越小,应用为飞机机翼上凸,空气流速快,导致压强较小,形成向上的升力;
2、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同;
3、大气压的应用; 吸盘是将吸盘内部的气压减小,导致外界大气压大于内部气压,将吸盘压在墙面,和吸管吸取饮料的原理相同。
5.(2023九下·井研模拟)据报道,我国已制造出世界上快的高速列车,运行速度可达 380km/h。这种列车进站速度要比普通列车大一些。 为避免候车乘客被“吸”向火车的事故发生,站台上的安全线与列车的距离也要更大些。这是因为列车进站时车体附近
A.气流速度更大、压强更小 B.气流速度更大、压强更大
C.气流速度更小、压强更大 D.气流速度更小、压强更小
【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】人离高速列车比较近时,人和高速列车的之间的空气流动速度很大,压强小于人外侧的压强,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。A正确,BCD错误。
故选A。
【分析】压强和流速的关系:压强越大,流速越小,应用为飞机机翼上凸,空气流速快,导致压强较小,形成向上的升力。
6.(2024九下·十堰模拟)下列生活、生产实例与所包含物理知识的说法中,不正确的是( )
A.吸排油烟机是利用了流体压强与流速的关系制成的
B.活塞式抽水机是利用大气压强来工作的
C.篆刻刀的刀口做得很锋利,是通过增大压力来增大压强
D.潜水员潜入深水时要穿潜水服是由于深水处的液体压强大
【答案】C
【知识点】增大压强的方法及其应用;液体压强的特点;大气压的综合应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.流速越大的位置压强越小,可知抽油烟机在工作时,由于转动的扇叶处气体的流速大,压强小,从而在周围大气压的作用下将油烟压向扇口排出,故A正确,不符合题意;
B.在大气压作用下水上升,活塞式抽水机移动活塞后下方压强减小,故是利用大气压强来工作的,故B正确,不符合题意;
C.篆刻刀的刀口做得很锋利,是在压力一定时,减小受力面积来增大压强,故C错误,符合题意;
D.深水处水的压强大,潜水员潜入深水时要穿潜水服是防止水压对人体的伤害,故D正确,不符合题意。
故选C。
【分析】(1)根据在流体中,流速越大的位置,压强越小。
(2)活塞式抽水机是利用大气压来工作的。
(3)在压力一定时,减小受力面积可以增大压强。
(4)液体的压强随深度的增加而增大。
7.(2024九下·桂林模拟)如图所示,当风吹过弧形的硬纸板上方时,纸板会上升,这是因为此时硬纸板上方气体( )
A.流速大,压强大 B.流速大,压强小
C.流速小,压强大 D.流速小,压强小
【答案】B
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】根据图片可知,弧形的硬纸板上方凸起,当气流经过时,上方的流速大而压强小,下方的流速慢,压强大,于是大气压产生了向上的升力,所以纸板会上升。
故选B。
【分析】根据流体压强和流速的关系分析判断。
二、多选题
8.(2024·长沙模拟)如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲乙两图是为了探究压力作用效果与受力面积的关系
B.盆景中水位能保持一定高度,是因为利用了连通器的原理
C.客机在飞行时,机翼上方的空气流速小压强小
D.把自制气压计从山下移到山顶,细管内的水柱上升
【答案】A,D
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验;液体压强的特点;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.甲乙两图压力相同,受力面积不停,探究压力作用效果与受力面积的关系,A符合题意;
B.盆景中水位能保持一定高度,是利用了大气压的作用,瓶中水不流出,B不符合题意;
C.客机的机翼上方凸起,上方空气流速大压强小,C不符合题意;
D.把自制气压计从山下移到山顶,海拔低,气压变大,细管内的水柱受到气压而大降低,D符合题意。
故答案为:AD.
【分析】压力一定时,压力的作用效果和受力面积有关;流体在流速大的地方要求小;大气压和海拔高度有关。
9.(2024·随州模拟)下列现象中的原理与图实验原理相同的是( )
A.将硬币吹过木块
B.拔火罐吸皮肤
C.大风吸起伞面
D.吸管吸饮料
【答案】A,C
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】据图可知,图中试验原理为流速越大,压强越小
A、 将硬币吹过木块 ,C 大风吸起伞面 均是流速越大,压强越小的例子,AC正确
B、D 拔火罐吸皮肤 和吸管吸饮料均为大气压强减小但和流速无关的实例,BD错误
综上选AC
【分析】根据压强与流速的关系判识选项
压强和流速的关系为流速越大,压强越小。
10.(2023八下·安阳期中) 如图所示,关于厨房里涉及到的物理知识,下列说法正确的是( )
A.甲图:洗手盆下方反水弯处形成水封利用了大气压强
B.乙图:高压锅煮食物容易熟,因为气压越高沸点越高
C.丙图:抽油烟机能够抽油烟,利用了流体压强流速越快压强越大原理
D.丁图:包饺子可以捏不同的花纹,说明力可以使物体发生形变
【答案】B,D
【知识点】力的作用效果;连通器原理及其应用;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.甲图:洗手盆下方反水弯处形成水封利用了连通器原理,A不符合题意;
B.乙图:高压锅煮食物容易熟,因为气压越高沸点越高,B符合题意;
C.丙图:抽油烟机能够抽油烟,利用了流体压强流速越快压强越小原理,C不符合题意;
D.丁图:包饺子可以捏不同的花纹,说明力可以使物体发生形变,D符合题意。
故答案为:BD.
【分析】水池下的反水弯利用了连通器;气压越大,液体的沸点越高;流体在流速大的地方压强小;力可以改变物体的形状。
11.(2023·沾益模拟)如图所示是四个实验情景,关于每个实验的结果预测不正确的是( )
A. 甲中木块与小车一起向右匀速运动,小车受阻力停止木块一定停止
B.乙中橡皮膜探头竖直向下移动,U形管的液面高度差会减小
C.丙中向玻璃管中吹风,U形管A管中的水面上升,B管中水面下降
D.丁中容器侧壁的塞子同时拔出,水从a孔喷射最远,从c孔喷射最近
【答案】A,B,D
【知识点】物体运动状态的变化;液体压强的特点;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.甲中木块与小车一起向右匀速运动,小车受阻力停止,木块由于具有惯性,可能继续运动,错误,A符合题意;
B.乙中橡皮膜探头竖直向下移动,U形管的液面高度差会变大,错误,B符合题意;
C.丙中向玻璃管中吹风,U形管A管口流速大,压强小,水面上升,B管中水面下降,正确,C不符合题意;
D.丁中容器侧壁的塞子同时拔出,水从a孔喷射最近,从c孔喷射最远,错误,D符合题意。
故答案为:ABD.
【分析】惯性使运动的物体继续运动;液体密度一定时,深度越深,液体压强越大;流体在流速大的地方压强小。
三、实验填空题
12.(2024·利川模拟)利用一个硬质塑料瓶装满水,再取一个乒乓球做如下实验:
(1)如图甲所示,将乒乓球放在瓶口处按住并倒置,松开手后,乒乓球不会下落,说明存在 的作用。
(2)如图乙所示,去掉瓶底,把乒乓球放入瓶内,若从瓶口处用力向上吹气,乒乓球不会上升,说明乒乓球下方气流速度比上方更快时,球下方的气压 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)大气压
(2)变小
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】1) 将乒乓球放在瓶口处按住并倒置,松开手后,乒乓球不会下落,说明存在 大气压
综上 第1空、大气压
2) 从瓶口处用力向上吹气 , 乒乓球下方气流速度比上方更快时,球下方的气压 变小,上方气压大于下方,导致乒乓球不上升
综上 第1空、变小
【分析】根据流苏的和气压的关系填空
压强和流速的关系:压强越大,流速越小,从瓶口处用力向上吹气 ,球下方的气压 变小,上方气压大于下方,导致乒乓球不上升
13.(2023八下·西安期末)小明利用杯子做了几个物理小实验。
(1)如图甲所示,在玻璃杯中装满米,压紧后插入竹筷,再慢慢将竹筷向上提,杯子也会跟着竹筷一起被提起来。杯子和米一起被提起的过程中,筷子受到摩擦力方向竖直向 (选填“上”“下”)。
(2)如图乙所示,在盛水杯子的杯口盖上明信片,将一枚鸡蛋放在明信片上。手指将明信片弹飞,鸡蛋掉入水中。此现象主要说明 具有惯性。(选填“鸡蛋”“明信片”)
(3)如图丙所示,杯子里装满了水,用纸板盖住水杯,倒置后水没有流出。此现象可以说明 的存在。
(4)如图丁所示,在空玻璃杯子里放一乒乓球,沿图示方向用力吹气,乒乓球跳出玻璃杯。此现象可以说明空气流速越大,压强越 。
【答案】(1)下
(2)鸡蛋
(3)大气压
(4)小
【知识点】惯性及其现象;摩擦力的方向;大气压强的存在;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】(1)杯子和米一起被提起的过程中 ,筷子有相对于米向上运动的趋势,因此筷子受到的摩擦力向下;
(2)鸡蛋原来处于静止状态,明信片被弹飞时,鸡蛋由于惯性保持原来的静止状态,没有随明信片一起飞出去,在重力的作用下掉入水中,此现象说明鸡蛋具有惯性;
(3)杯子里装满了水,用纸板盖住水杯,倒置后由于大气压强大于液体压强,水不会流出,说明大气压强的存在;
(4)向乒乓球上方用力吹气,空气流速变大,压强压强变小,乒乓球下方压强不变,乒乓球下表面的压强大于上表面的压强,形成向上的压强差使乒乓球跳出玻璃杯,此现象可以说明空气流速越大,压强越小。
【分析】(1)摩擦力方向与物体相对运动或相对运动趋势方向相反;
(2)惯性:一切物体都有保持原来运动状态不变的性质;
(3)若大气压强较大,形成压强差,都可以利用大气压强;
(4)在气体或液体中,流速越大的地方压强越小。
四、解答与计算题
14.(2022九上·镇江开学考)如图所示为××型家庭用四轮小汽车,下表列出有关数据在平直公路上以 20m/s的速度匀速行驶时,受到的阻力为车总重的0.02倍,若汽车行驶100km。(g取10N/kg)求:
汽车(包括车上人)的总质量1500kg 100km耗油10L
每个轮胎与地面的接触面积500cm2 汽油的密度0.71×103kg/m3
(1)消耗汽油的质量;
(2)行驶时的汽车牵引力;(忽略行驶中的汽油消耗)
(3)该小汽车静止在水平地面上时,对地面的压强 ?行驶起来后对地面的压强 (变大不变或变小)(忽略行驶中的汽油消耗)。
【答案】(1)7.1kg
(2)300N
(3)7.5×104Pa;变小
【知识点】密度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】解:(1)由表中数据知,100km耗油量10L,则消耗汽油的体积为V=10L=10×10-3m3
根据 可得,消耗汽油的质量为m=ρV=0.71×103 kg/m×10×10-3m3=7.1kg
(2)汽车的总质量为1400kg,则汽车的重力为G=mg=1500kg×10N/kg=15000N
汽车在平直公路上匀速行驶,则受到牵引力与阻为为一对平衡力,已知汽车受到的阻力为车重的0.02倍,故汽车行驶时受到的牵引力为F牵=f=0.02G=0.02×15000N=300N
(3)汽车对地面的压力等于重力,即F=G=15000N
受力面积为S=4×500cm2=2000cm2=0.2m
小汽车静止在水平地面上时,对水平地面的压强为
由图可知,车体上凸下平,类似飞机机翼的形状,根据流体压强与流速的关系可知,汽车行驶时,汽车底部气流平直,流经距离近,流速慢。汽车顶部气流需流经弧形车身,流经距离远,气流速度比车底快。因此,汽车行驶时,车底压强大,车顶压强小,会形成一个向上的举力,则汽车对地面的压力减小,故行驶起来后对地面的压强变小。
答:(1)消耗汽油的质量为7.1kg;
(2)行驶时的汽车牵引力为300N;
(3)该小汽车静止在水平地面上时,对地面的压强7.5×104 Pa,行驶起来后对地面的压强变小。
【分析】(1)根据公式m=ρV,可求出消耗汽油的质量;
(2)根据公式G=mg及F牵=f=0.02G,可求出牵引力;
(3)根据F=G及,可求出对地面的压强;流体流速大的位置压强小。
15.(2024·黔东南模拟)《清明上河图》是中国十大传世名画之一,由北宋画家张择端所绘,生动记录了北宋都城汴京(现开封),展现了一艘大船通过虹桥由于偏航遇险时众人齐力抢险的场景,如图甲所示。图乙为其简化示意图。
(1)若该船以5km/h的速度匀速行驶1.5km,则所用时间是多少h
(2)船底某处位于水面下1.7m时所受水的压强是多少Pa (取g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m)
(3)如图乙所示,船尾即将撞向桥座,船尾右侧的船工立即用竹竿撑桥座处的河岸。请用物理知识解释这种抢险方法是否有效
(4)如图丙所示,船的前进方向与水流方向不在同一直线上,若未及时校正,可能导致图乙所示险情。经查阅资料得知:离岸越近水的流速越小,冲击力越小;离岸越远水的流速越大,冲击力越大。据此分析图丙中船顺流过桥还是逆流过桥更容易校正方向 为什么
【答案】(1)解:
(2)解:
(3)解: 有效。船工用竹竿撑河岸时,由于力的作用是相互的,河岸也对竹竿施加一个力,避免船尾与桥座相撞
(4)解: 顺流过桥。与船尾相比,船头离岸较远,水的流速较大,冲击力较大,船顺时针转动,更容易校正方向
【知识点】速度公式及其应用;力的作用效果;液体压强计算公式的应用;流体压强与流速的关系
【解析】【分析】(1)根据平均速度公式:,在已知s和v的情况下,可求得时间t。
(2)液体压强公式为:。
(3) 力可以改变物体的运动状态,包括速度、方向的改变。在这个情况下,河岸对竹竿的力帮助船工控制船的方向和速度。
(4) 根据伯努利原理,流体流速越大,其压力越小;流速越小,压力越大。
16.如图所示,将乒乓球放在漏斗的下面紧贴漏斗,从漏斗口向上吸气和向下吹气时,发现乒乓球都不会掉下来,请你用相关物理知识解释这些现象。
【答案】沿漏斗管口用力吸气时,乒乓球上面的空气流速加快、压强变小,乒乓球下方的空气压强不变,乒乓球下方空气压强大于上方空气压强,在上下压强差的作用下,乒乓球不会掉下去。
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】当沿漏斗管口用力吹气时,乒乓球上面的空气流速加快、压强变小,乒乓球下方的空气压强不变,乒乓球下方空气压强大于上方空气压强,在上下压强差的作用下,乒乓球不会掉下去。
【分析】液体和气体都称为流体,生活中常见的流体是水和空气,流体流速越大的地方、压强越小,流体流速越小的地方、压强越大。
1 / 18.4《流体压强与流速的关系》 筑基提能同步分层练习设计(基础版)初中物理八年级下(沪科版2024)
一、单选题
1.(2024九上·开学考)如图所示, 以下现象不能用流体压强与流速的关系解释的是
A.用吸管吸饮料
B.对着竖管上方水平吹气,管中水面上升
C.轮船不能近距离同向航行
D.对着漏斗口向下吹气,乒乓球不掉落
2.(2024九上·安州开学考)下列活动中,分析不正确的是( )
A.“拔火罐”,说明人体内也有压强
B.通过纸飞机实验,可知风向是风向标箭头所指的方向
C.竖挂在墙壁上的吸盘受到的大气压的作用,吸盘受到的大气压力等于挂钩上勺子的重力
D.倒置的烧瓶内水刚停止沸腾,把冷水浇向瓶底使瓶内气压降低,烧瓶内的水会重新沸腾
3.(2024九上·裕华开学考)以下关于压强的说法,错误的是( )
A.菜刀的刀口做得很薄是为了增大压强
B.“蛟龙号”深潜器在海水中下潜的过程中,受到的海水压强增大
C.氢气球升到高空后会炸裂,是因为大气压随高度的增大而增大
D.动车运行时,车厢附近的气流速度较大,压强较小
4.(2024九下·汕头模拟)下列主要涉及到流体压强与流速关系知识的是( )
A. 地铁站台安全线
B. 模拟马德堡半球实验
C. 拦河大坝上窄下宽
D. 用吸盘搬运玻璃
5.(2023九下·井研模拟)据报道,我国已制造出世界上快的高速列车,运行速度可达 380km/h。这种列车进站速度要比普通列车大一些。 为避免候车乘客被“吸”向火车的事故发生,站台上的安全线与列车的距离也要更大些。这是因为列车进站时车体附近
A.气流速度更大、压强更小 B.气流速度更大、压强更大
C.气流速度更小、压强更大 D.气流速度更小、压强更小
6.(2024九下·十堰模拟)下列生活、生产实例与所包含物理知识的说法中,不正确的是( )
A.吸排油烟机是利用了流体压强与流速的关系制成的
B.活塞式抽水机是利用大气压强来工作的
C.篆刻刀的刀口做得很锋利,是通过增大压力来增大压强
D.潜水员潜入深水时要穿潜水服是由于深水处的液体压强大
7.(2024九下·桂林模拟)如图所示,当风吹过弧形的硬纸板上方时,纸板会上升,这是因为此时硬纸板上方气体( )
A.流速大,压强大 B.流速大,压强小
C.流速小,压强大 D.流速小,压强小
二、多选题
8.(2024·长沙模拟)如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲乙两图是为了探究压力作用效果与受力面积的关系
B.盆景中水位能保持一定高度,是因为利用了连通器的原理
C.客机在飞行时,机翼上方的空气流速小压强小
D.把自制气压计从山下移到山顶,细管内的水柱上升
9.(2024·随州模拟)下列现象中的原理与图实验原理相同的是( )
A.将硬币吹过木块
B.拔火罐吸皮肤
C.大风吸起伞面
D.吸管吸饮料
10.(2023八下·安阳期中) 如图所示,关于厨房里涉及到的物理知识,下列说法正确的是( )
A.甲图:洗手盆下方反水弯处形成水封利用了大气压强
B.乙图:高压锅煮食物容易熟,因为气压越高沸点越高
C.丙图:抽油烟机能够抽油烟,利用了流体压强流速越快压强越大原理
D.丁图:包饺子可以捏不同的花纹,说明力可以使物体发生形变
11.(2023·沾益模拟)如图所示是四个实验情景,关于每个实验的结果预测不正确的是( )
A. 甲中木块与小车一起向右匀速运动,小车受阻力停止木块一定停止
B.乙中橡皮膜探头竖直向下移动,U形管的液面高度差会减小
C.丙中向玻璃管中吹风,U形管A管中的水面上升,B管中水面下降
D.丁中容器侧壁的塞子同时拔出,水从a孔喷射最远,从c孔喷射最近
三、实验填空题
12.(2024·利川模拟)利用一个硬质塑料瓶装满水,再取一个乒乓球做如下实验:
(1)如图甲所示,将乒乓球放在瓶口处按住并倒置,松开手后,乒乓球不会下落,说明存在 的作用。
(2)如图乙所示,去掉瓶底,把乒乓球放入瓶内,若从瓶口处用力向上吹气,乒乓球不会上升,说明乒乓球下方气流速度比上方更快时,球下方的气压 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
13.(2023八下·西安期末)小明利用杯子做了几个物理小实验。
(1)如图甲所示,在玻璃杯中装满米,压紧后插入竹筷,再慢慢将竹筷向上提,杯子也会跟着竹筷一起被提起来。杯子和米一起被提起的过程中,筷子受到摩擦力方向竖直向 (选填“上”“下”)。
(2)如图乙所示,在盛水杯子的杯口盖上明信片,将一枚鸡蛋放在明信片上。手指将明信片弹飞,鸡蛋掉入水中。此现象主要说明 具有惯性。(选填“鸡蛋”“明信片”)
(3)如图丙所示,杯子里装满了水,用纸板盖住水杯,倒置后水没有流出。此现象可以说明 的存在。
(4)如图丁所示,在空玻璃杯子里放一乒乓球,沿图示方向用力吹气,乒乓球跳出玻璃杯。此现象可以说明空气流速越大,压强越 。
四、解答与计算题
14.(2022九上·镇江开学考)如图所示为××型家庭用四轮小汽车,下表列出有关数据在平直公路上以 20m/s的速度匀速行驶时,受到的阻力为车总重的0.02倍,若汽车行驶100km。(g取10N/kg)求:
汽车(包括车上人)的总质量1500kg 100km耗油10L
每个轮胎与地面的接触面积500cm2 汽油的密度0.71×103kg/m3
(1)消耗汽油的质量;
(2)行驶时的汽车牵引力;(忽略行驶中的汽油消耗)
(3)该小汽车静止在水平地面上时,对地面的压强 ?行驶起来后对地面的压强 (变大不变或变小)(忽略行驶中的汽油消耗)。
15.(2024·黔东南模拟)《清明上河图》是中国十大传世名画之一,由北宋画家张择端所绘,生动记录了北宋都城汴京(现开封),展现了一艘大船通过虹桥由于偏航遇险时众人齐力抢险的场景,如图甲所示。图乙为其简化示意图。
(1)若该船以5km/h的速度匀速行驶1.5km,则所用时间是多少h
(2)船底某处位于水面下1.7m时所受水的压强是多少Pa (取g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m)
(3)如图乙所示,船尾即将撞向桥座,船尾右侧的船工立即用竹竿撑桥座处的河岸。请用物理知识解释这种抢险方法是否有效
(4)如图丙所示,船的前进方向与水流方向不在同一直线上,若未及时校正,可能导致图乙所示险情。经查阅资料得知:离岸越近水的流速越小,冲击力越小;离岸越远水的流速越大,冲击力越大。据此分析图丙中船顺流过桥还是逆流过桥更容易校正方向 为什么
16.如图所示,将乒乓球放在漏斗的下面紧贴漏斗,从漏斗口向上吸气和向下吹气时,发现乒乓球都不会掉下来,请你用相关物理知识解释这些现象。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】 A、用吸管吸饮料时,吸管内气体减少,气压减小,利用大气压将饮料压入口中,A符合题意;
B、在竖管上方水平吹气,竖管上方空气流速大,压强小,管中水面上升,利用了流速和压强关系,B不符合题意;
C、轮船近距离同向航行时,中间的水流速大,压强小,两侧压强大,易使船靠近相撞,利用了流速和压强关系,C不符合题意;
D、从漏斗口向下吹气时,乒乓球上方流速大,压强小,下方流速小,压强大,乒乓球不掉落,利用了流速和压强关系,D不符合题意。
故选A.
【分析】在流速大的地方压强小;流速不同时,压强不同;吸管喝饮料利用了大气压的作用。
2.【答案】C
【知识点】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、“拔火罐”,人体的皮肤会向外凸起,表明体内压强大于罐内压强,说明人体内也有压强 ,A正确;
B、纸飞机左侧迎风面积小,流速大,压强小,右侧迎风面积大,流速小,压强大,所以风向为 箭头所指的方向 ,B正确
C、大气压力的方向和重力的方向不在同一条直线上,C错误。
D、 置的烧瓶内水刚停止沸腾,把冷水浇向瓶底使瓶内气压降低 ,气压降低,沸点降低,所以水会重新沸腾,D正确
【分析】1、压强和流速的关系:压强越大,流速越小,应用为飞机机翼上凸,空气流速快,导致压强较小,形成向上的升力;
2、沸点和压强的关系,压强越小,沸点越小,所以 把冷水浇向瓶底使瓶内气压降低,烧瓶内的水会重新沸腾 ;
3、重力方向竖直向下,题目中大气压力的方向垂直墙面。
3.【答案】C
【知识点】增大压强的方法及其应用;液体压强的计算;大气压强与高度的关系;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A. 菜刀的刀口做得很薄,是通过减小受力面积来增大压强,使刀更容易切割食物,故A正确;
B. “蛟龙号”深潜器在海水中下潜的过程中,由于海水的密度不变,深度增加,根据液体压强公式深度h增大,压强p也增大,故B正确;
C. 氢气球升到高空后会炸裂,是因为大气压随高度的增大而减小,而气球内部的压强保持不变,当内部压强大于外部压强时,气球会炸裂,故C错误;
D. 动车运行时,车厢附近的气流速度较大,根据流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,故D正确。故选C.
【分析】本题考查压强的相关知识,包括增大压强的方法,减小受力面积或者增大压力,液体压强的计算、大气压强随高度的变化以及流体压强与流速的关系。
4.【答案】A
【知识点】液体压强的特点;大气压强的存在;大气压的综合应用;流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】A.火车开动时,人和火车之间的空气流动速度加快,压强变小,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A正确;
B.马德堡半球实验证明大气压的存在,故B错误;
C.拦河坝设计成下宽上窄,原因为液体的压强随深度的增大。故C错误;
D.玻璃厂用吸盘搬运玻璃,原理为大气压能把吸盘紧紧地压在玻璃上,故D错误。
故选A。
【分析】1、压强和流速的关系:压强越大,流速越小,应用为飞机机翼上凸,空气流速快,导致压强较小,形成向上的升力;
2、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同;
3、大气压的应用; 吸盘是将吸盘内部的气压减小,导致外界大气压大于内部气压,将吸盘压在墙面,和吸管吸取饮料的原理相同。
5.【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】人离高速列车比较近时,人和高速列车的之间的空气流动速度很大,压强小于人外侧的压强,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。A正确,BCD错误。
故选A。
【分析】压强和流速的关系:压强越大,流速越小,应用为飞机机翼上凸,空气流速快,导致压强较小,形成向上的升力。
6.【答案】C
【知识点】增大压强的方法及其应用;液体压强的特点;大气压的综合应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.流速越大的位置压强越小,可知抽油烟机在工作时,由于转动的扇叶处气体的流速大,压强小,从而在周围大气压的作用下将油烟压向扇口排出,故A正确,不符合题意;
B.在大气压作用下水上升,活塞式抽水机移动活塞后下方压强减小,故是利用大气压强来工作的,故B正确,不符合题意;
C.篆刻刀的刀口做得很锋利,是在压力一定时,减小受力面积来增大压强,故C错误,符合题意;
D.深水处水的压强大,潜水员潜入深水时要穿潜水服是防止水压对人体的伤害,故D正确,不符合题意。
故选C。
【分析】(1)根据在流体中,流速越大的位置,压强越小。
(2)活塞式抽水机是利用大气压来工作的。
(3)在压力一定时,减小受力面积可以增大压强。
(4)液体的压强随深度的增加而增大。
7.【答案】B
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】根据图片可知,弧形的硬纸板上方凸起,当气流经过时,上方的流速大而压强小,下方的流速慢,压强大,于是大气压产生了向上的升力,所以纸板会上升。
故选B。
【分析】根据流体压强和流速的关系分析判断。
8.【答案】A,D
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验;液体压强的特点;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.甲乙两图压力相同,受力面积不停,探究压力作用效果与受力面积的关系,A符合题意;
B.盆景中水位能保持一定高度,是利用了大气压的作用,瓶中水不流出,B不符合题意;
C.客机的机翼上方凸起,上方空气流速大压强小,C不符合题意;
D.把自制气压计从山下移到山顶,海拔低,气压变大,细管内的水柱受到气压而大降低,D符合题意。
故答案为:AD.
【分析】压力一定时,压力的作用效果和受力面积有关;流体在流速大的地方要求小;大气压和海拔高度有关。
9.【答案】A,C
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】据图可知,图中试验原理为流速越大,压强越小
A、 将硬币吹过木块 ,C 大风吸起伞面 均是流速越大,压强越小的例子,AC正确
B、D 拔火罐吸皮肤 和吸管吸饮料均为大气压强减小但和流速无关的实例,BD错误
综上选AC
【分析】根据压强与流速的关系判识选项
压强和流速的关系为流速越大,压强越小。
10.【答案】B,D
【知识点】力的作用效果;连通器原理及其应用;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.甲图:洗手盆下方反水弯处形成水封利用了连通器原理,A不符合题意;
B.乙图:高压锅煮食物容易熟,因为气压越高沸点越高,B符合题意;
C.丙图:抽油烟机能够抽油烟,利用了流体压强流速越快压强越小原理,C不符合题意;
D.丁图:包饺子可以捏不同的花纹,说明力可以使物体发生形变,D符合题意。
故答案为:BD.
【分析】水池下的反水弯利用了连通器;气压越大,液体的沸点越高;流体在流速大的地方压强小;力可以改变物体的形状。
11.【答案】A,B,D
【知识点】物体运动状态的变化;液体压强的特点;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.甲中木块与小车一起向右匀速运动,小车受阻力停止,木块由于具有惯性,可能继续运动,错误,A符合题意;
B.乙中橡皮膜探头竖直向下移动,U形管的液面高度差会变大,错误,B符合题意;
C.丙中向玻璃管中吹风,U形管A管口流速大,压强小,水面上升,B管中水面下降,正确,C不符合题意;
D.丁中容器侧壁的塞子同时拔出,水从a孔喷射最近,从c孔喷射最远,错误,D符合题意。
故答案为:ABD.
【分析】惯性使运动的物体继续运动;液体密度一定时,深度越深,液体压强越大;流体在流速大的地方压强小。
12.【答案】(1)大气压
(2)变小
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】1) 将乒乓球放在瓶口处按住并倒置,松开手后,乒乓球不会下落,说明存在 大气压
综上 第1空、大气压
2) 从瓶口处用力向上吹气 , 乒乓球下方气流速度比上方更快时,球下方的气压 变小,上方气压大于下方,导致乒乓球不上升
综上 第1空、变小
【分析】根据流苏的和气压的关系填空
压强和流速的关系:压强越大,流速越小,从瓶口处用力向上吹气 ,球下方的气压 变小,上方气压大于下方,导致乒乓球不上升
13.【答案】(1)下
(2)鸡蛋
(3)大气压
(4)小
【知识点】惯性及其现象;摩擦力的方向;大气压强的存在;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】(1)杯子和米一起被提起的过程中 ,筷子有相对于米向上运动的趋势,因此筷子受到的摩擦力向下;
(2)鸡蛋原来处于静止状态,明信片被弹飞时,鸡蛋由于惯性保持原来的静止状态,没有随明信片一起飞出去,在重力的作用下掉入水中,此现象说明鸡蛋具有惯性;
(3)杯子里装满了水,用纸板盖住水杯,倒置后由于大气压强大于液体压强,水不会流出,说明大气压强的存在;
(4)向乒乓球上方用力吹气,空气流速变大,压强压强变小,乒乓球下方压强不变,乒乓球下表面的压强大于上表面的压强,形成向上的压强差使乒乓球跳出玻璃杯,此现象可以说明空气流速越大,压强越小。
【分析】(1)摩擦力方向与物体相对运动或相对运动趋势方向相反;
(2)惯性:一切物体都有保持原来运动状态不变的性质;
(3)若大气压强较大,形成压强差,都可以利用大气压强;
(4)在气体或液体中,流速越大的地方压强越小。
14.【答案】(1)7.1kg
(2)300N
(3)7.5×104Pa;变小
【知识点】密度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】解:(1)由表中数据知,100km耗油量10L,则消耗汽油的体积为V=10L=10×10-3m3
根据 可得,消耗汽油的质量为m=ρV=0.71×103 kg/m×10×10-3m3=7.1kg
(2)汽车的总质量为1400kg,则汽车的重力为G=mg=1500kg×10N/kg=15000N
汽车在平直公路上匀速行驶,则受到牵引力与阻为为一对平衡力,已知汽车受到的阻力为车重的0.02倍,故汽车行驶时受到的牵引力为F牵=f=0.02G=0.02×15000N=300N
(3)汽车对地面的压力等于重力,即F=G=15000N
受力面积为S=4×500cm2=2000cm2=0.2m
小汽车静止在水平地面上时,对水平地面的压强为
由图可知,车体上凸下平,类似飞机机翼的形状,根据流体压强与流速的关系可知,汽车行驶时,汽车底部气流平直,流经距离近,流速慢。汽车顶部气流需流经弧形车身,流经距离远,气流速度比车底快。因此,汽车行驶时,车底压强大,车顶压强小,会形成一个向上的举力,则汽车对地面的压力减小,故行驶起来后对地面的压强变小。
答:(1)消耗汽油的质量为7.1kg;
(2)行驶时的汽车牵引力为300N;
(3)该小汽车静止在水平地面上时,对地面的压强7.5×104 Pa,行驶起来后对地面的压强变小。
【分析】(1)根据公式m=ρV,可求出消耗汽油的质量;
(2)根据公式G=mg及F牵=f=0.02G,可求出牵引力;
(3)根据F=G及,可求出对地面的压强;流体流速大的位置压强小。
15.【答案】(1)解:
(2)解:
(3)解: 有效。船工用竹竿撑河岸时,由于力的作用是相互的,河岸也对竹竿施加一个力,避免船尾与桥座相撞
(4)解: 顺流过桥。与船尾相比,船头离岸较远,水的流速较大,冲击力较大,船顺时针转动,更容易校正方向
【知识点】速度公式及其应用;力的作用效果;液体压强计算公式的应用;流体压强与流速的关系
【解析】【分析】(1)根据平均速度公式:,在已知s和v的情况下,可求得时间t。
(2)液体压强公式为:。
(3) 力可以改变物体的运动状态,包括速度、方向的改变。在这个情况下,河岸对竹竿的力帮助船工控制船的方向和速度。
(4) 根据伯努利原理,流体流速越大,其压力越小;流速越小,压力越大。
16.【答案】沿漏斗管口用力吸气时,乒乓球上面的空气流速加快、压强变小,乒乓球下方的空气压强不变,乒乓球下方空气压强大于上方空气压强,在上下压强差的作用下,乒乓球不会掉下去。
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】当沿漏斗管口用力吹气时,乒乓球上面的空气流速加快、压强变小,乒乓球下方的空气压强不变,乒乓球下方空气压强大于上方空气压强,在上下压强差的作用下,乒乓球不会掉下去。
【分析】液体和气体都称为流体,生活中常见的流体是水和空气,流体流速越大的地方、压强越小,流体流速越小的地方、压强越大。
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