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【核心素养】8.4 液体压强与流速的关系分层作业
1.如图所示,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)。用电风扇对着机翼吹风,下面是小明对模型在水平方向静止时的实验结果作出的猜想,你认为正确的是( )
A.弹簧测力计的示数将增大
B.弹簧测力计的示数将减小
C.弹簧测力计的示数将不变
D.弹簧测力计不断上下跳动
2.如图所示,安装遮阳伞的电动车,存在较大安全隐患。这是因为快速度行驶时,伞上方与伞下方相比( )
A.空气流速快,压强小 B.空气流速快,压强大
C.空气流速慢,压强大 D.空气流速慢,压强小
3.如图所示,将两个气球用细线悬挂起来。当用力向两个气球中间吹气时,会发生的现象是( )
A.两气球向两边分开
B.两气球向中间靠拢
C.A气球不动,B气球向外飘开
D.B气球不动,A气球向外飘开
4.兴趣小组用如图装置研究压强与流速的关系,将吹风机对准竖管上端管口向下吹风,在三个水平玻璃管的右端口处同时释放相同规格的乒乓球,某时刻乒乓球处于如图所示的位置。下列说法合理的是( )
A.乒乓球运动是因受到竖管气流的吸引力
B.三个水平玻璃管左端口处气体流速相同
C.三个水平玻璃管的左端口处压强不相同
D.该现象可说明气体流速越小,压强越小
5.下列对“清风不识字,何故乱翻书”的解释最符合科学道理的是( )
A.气体压强随着高度的增加而增大
B.空气流速越慢的地方,压强越小
C.空气流速越快的地方,压强越大
D.空气流速越快的地方,压强越小
6.暑期防溺水,安全不“放假”。为了保护生命安全,禁止随意下河游泳,因为河水中常常会出现如图所示的漩涡,若被卷其中可能会出现危险,这是因为漩涡中心( )
A.水流速度大,压强大 B.水流速度小,压强小
C.水流速度大,压强小 D.水流速度小,压强大
7.某些汽车会在车尾安装一种名为“气流偏导器”的装置。当气流经过气流偏导器下方较窄通道时,流速 (选填“变大”或“变小”),压强 (选填“变大”或“变小”),从而 (选填“增加”或“减小”)了车辆对地面的下压力,提高了行驶稳定性。
8.在高铁站的站台上,离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线(如图所示),所有乘客都必须站在安全线以外的区域候车。这是因为当列车驶过时,列车附近的空气流速大,压强 ,若越过安全线,即使与列车保持一定的距离,也是非常危险的。
9.如图所示,为了提高抓地力,赛车的尾部会安装气流偏导器(尾翼),赛车在快速行驶的过程中,偏导器上方空气的流速 下方空气的流速,偏导器上方气体的压强 (前两空选填“大于”“等于”或“小于”)下方气体的压强,从而使得赛车的尾部受到一个向 (选填“上”或“下”)的力。
10.用一张普通的A4纸折叠成一个纸房子放置在水平桌面上,该纸房子前后端开口,如图所示。如果从纸房子的前端开口处向房子里快速吹气,纸房子就会向下坍塌,这是因为 ,从而使纸房子坍塌下来。
11.晋朝葛洪所著的《抱朴子》一书有这样的记述:”或用枣心木为飞车,以牛革结环剑,以引其机……上升四十里。”其中的“飞车”被认为是关于竹蜻蜓的最早记载。竹蜻蜓的原理如图所示,当旋转时,流过叶片上方的气流速度较 ,压强较 ,在叶片上下表面产生压强差,形成对叶片向 的压力差,推动竹蜻蜓飞行。
12.朱鹮是我国珍稀动物,演员们用舞蹈演绎的《朱鹮》宛若一幅流动的画,诉说着人与自然的和谐共生,如图。
(1)用物理知识解释:朱鹮在空中滑翔时,翅膀上表面弯曲,下表面比较平,该形状对它飞行的作用。
(2)写出演员在舞台上形成倒影的光学原理。
13.如图所示,夏天有些市民在电动车上加装了向上凸起的遮阳伞,行驶过程中,遮阳伞很容易向上翻,带来安全隐患,请用所学物理知识解释其上翻原因。
14.两个规格相同、装有不同体积空气的气球相连通,空气该如何流动?小明为此设计实验展开探究。
【明确思路】
要判断空气如何流动,需知道两球内部空气 的关系。
【收集证据】
(1)如图甲,将气球套在三通玻璃管的一端,用橡胶管把气压传感器和注射器分别与三通玻璃管另外两端相连。用细线把气球、气压传感器和注射器与三通玻璃管的连接处扎紧,防止 。
(2)将注射器内的空气,通过橡胶管为气球充气,充气结束后立刻用夹子 连接注射器和三通玻璃管的橡胶管,记录气球半径和传感器显示的气压值。
(3)解开其中一根细线,拔出 ,用注射器再次吸取一定体积的空气,重复以上实验。
(4)按照步骤3,多次实验,获取足够多的半径和气压数据。
(5)将探究实验所得的数据以气球半径为横坐标,内外压强差为纵坐标绘制得到如图乙图象。
【交流结论】
(1)若小气球半径R1=2cm,大气球半径R2=4cm,则它们相连通后空气将向半径 的气球流动。
(2)两个规格相同、装有不同体积空气的气球相连通,空气流动可能发生的情况有 种。
15.在火车站的站台上,离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线,旅客必须站在如图1示的区域候车,以防被行驶列车“吸入”。小明为探明被“吸入”的原因,他查阅资料获得以下信息:
(1)运动的物体会带动附近的空气随之一起运动;
(2)具有流动性的气体(或液体)称为流体,当流体经过较窄通道时,流速变大,经过较宽通道时,流速变小;
(3)流体压强随流速变化而变化。接着小明用三节直径不同的塑料管道连接在一起,一端与吹风机相通,用数字气压计测量各管道内空气流动时的压强大小,现象如图2示。
(1)根据上述信息及图所示现象,可得流体的压强与流速的关系是 ;
(2)结合所学压强知识及上述信息,指出被行驶列车“吸入”的原因,并写出分析过程;
(3)某同学制作了另一种验证装置如图3所示,让该装置下方管道通持续过水流,根据上述的实验现象或得到的结论,合理猜测甲乙丙管道中液面的高度,并将其画在图3上。
1.在无风的天气,汽车在公路上快速驶过以后,路两边的树叶会随之飘动。如图所示,汽车快速向左行驶,车后方路两边的树叶会( )
A.向A方向飘动 B.向B方向飘动
C.向C方向飘动 D.条件不足,无法判断
2.城市建设中,H形地下通道的通风设计是工程重要内容。下图是一种有效且环保节能的地下通道设计方案,当左右两边通道进风时,由于左右两边的不对称设计,会造成左右两边通道的压强差,从而使中间的过道有气流流过,这就是俗称的穿堂风。则地下通道通风时,通道的压强及过道中的穿堂风向为( )
A.右边通道压强大,风从右向左
B.右边通道压强大,风从左向右
C.左边通道压强大,风从右向左
D.左边通道压强大,风从左向右
3.如图所示是外开式窗户,若没有插好插销,当有较大的风沿窗水平吹过时,窗门容易自动打开。其原因是( )
A.室外空气流速较大,压强大于室内大气压强
B.室外空气流速较大,压强小于室内大气压强
C.室内空气流速较大,压强大于室外大气压强
D.室内空气流速较大,压强小于室外大气压强
4. 2023年5月28日12时31分,我国自行研制具有自主知识产权的C919大型客机圆满完成首个商业航班飞行,正式进入民航市场。下列关于C919飞机说法正确的是( )
A.飞机机翼外形做成上凸下平是为了获得升力
B.飞机加速起飞过程,其惯性增大
C.飞机在空中转弯时,受到平衡力的作用
D.飞机在上升过程中,舱外的大气压会变大
5.如图是家用天然气灶灶头的示意图。使用时打开天然气阀门,拧动点火装置,天然气和空气在进口处混合,流向燃烧头被点燃,而天然气不会从进口处向空气中泄漏,原因是( )
A.进口处天然气流速大,压强小于大气压强
B.进口处天然气流速小,压强小于大气压强
C.进口处天然气流速大,压强大于大气压强
D.进口处天然气流速小,压强大于大气压强
6.两艘船相距较近并排同向行驶,两船会靠的越来越近,甚至发生碰撞,这是因为两船间( )
A.水的流速大,压强大于两船外侧的压强
B.水的流速大,压强小于两船外侧的压强
C.水的流速小,压强大于两船外侧的压强
D.水的流速小,压强小于两船外侧的压强
7.屋顶风帽是利用自然风使风帽旋转实现室内换气的装置,如图所示。它不用电,节能环保。只要速度为0.2m/s的微风即可让其轻盈运转。风帽转动时其内部空气流速变大、压强变 ,室内的污浊气体在 作用下被排出。
8.如图所示“神奇的空气炮”实验,将一个两端开口塑料直筒倾斜放置,下端对着乒乓球,用吹风机沿着塑料筒外侧上端开口处吹气,乒乓球就像“炮弹”一样,连续发射出去,该实验应用的物理知识是 ;请举出一个利用此知识的生活情境: 。
9.科技兴趣小组利用盛有水的烧杯和A、B两根吸管组成如图所示的实验装置,用于证明流体压强和流速的关系。沿着B管水平吹气,观察到A管液面 (选填“上升”或“下降”),说明了 。
10.如图所示,我国南极泰山站采用轻质材料装配而成,为了避免被强风吹动移位,支架上的主体悬空部分结构特点是上平下凸,当强风吹来时主体上方空气的流速 下方空气的流速,上方空气的压强 下方空气的压强,这样的设计可以使房屋更加牢固。
11.如图所示为飞机机翼的截面图,机翼的上表面弯曲,下表面平直,飞机飞行时,机翼上方的空气流速 ,压强 ,机翼下方的空气流速 ,压强 ,因此机翼上、下表面受到的压力F1 F2,(选填“<”或“>”),这就是飞机产生升力的原因。
12.一些跑车在车尾安装了一种“气流偏导器”,如图所示。由于“气流偏导器”上表面平直,下表面呈弧形凸起,当跑车高速行驶时,流过它上方的空气流速比下方的空气流速慢,此时,上方空气压强比下方空气压强 (选填“大”或“小”),这样,“气流偏导器”受到一个向 (选填“上”或“下”)的压力差,从而使车轮抓紧地面。
13.“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。
(1)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;
(2)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:
①调节使风扇风速最大,并使飞机模型的迎角为0°,记录测力计的示数,多次实验求平均值;
②改变 ,重复步骤①并计算升力平均值;
③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
(3)资料显示:本实验结论与实际相符,若某飞机以80km/h做水平匀速直线飞行,迎角为θ1,后来以500km/h做水平匀速直线飞行时的迎角为θ2(θ1、θ2在15°和20°之间),则迎角θ1 θ2(选填“>”“<”或“=”)。
14.图甲为“探究流体压强与流速的关系”的演示实验,A、B、C为三节直径不同的塑料管连接在一起,右端与吹风机的尾部相连,当用吹风机抽气时,在同一时间内,通过每个管子的气体总量相同。
(1)将三个气体压强传感器探头分别插入三节管中,传感器与电脑相连,打开吹风机抽气时,电脑屏幕如图乙所示,已知①②③三条图线分别对应粗细不同的三节管中气体压强随时间变化的情况,由图像可知:图线③反映的是装置中 塑料管的气体压强随时间变化的情况。(选填“A”、“B”或“C”)
(2)将抽气的吹风机调换挡位后,图像中①②③三条图线出现了上移,由此可以判断三节管中气体的流速 。(选填“增大”或“减小”)
(3)如图丙小汽车在平直的高速公路上以90km/h的速度行驶时,若考虑周围空气对它的影响,则小汽车对地面的压力 汽车所受的重力(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(4)飞机机翼上表面弯曲,下表面较平直,当飞机前进时,机翼上、下方气体流速不同,机翼上、下表面就存在着 ,所以能够飞起来。在教室擦窗户时,室外一阵风沿走廊吹过,我们会看到窗帘向 (选填“室内”或“室外”)飘去。
15.航空母舰上的蒸汽弹射器可以辅助战斗机的起飞,它的原理图可以简化成如图所示。
当蒸汽进入弹射汽缸后通过牵引器拉动飞机快速运动使飞机达到起飞的速度,使飞机实现短距离、大载量起飞。若要使飞机更易起飞,应该逆风还是顺风弹射?为什么?
1.(2025 东营)某兴趣小组对物理课本上的插图进行了讨论,下列对插图的介绍正确的是( )
A.甲图:玻璃管中的液体只对橡胶膜有压强
B.乙图:粗管中水的流速最快压强最小
C.丙图:滑雪者没有陷入雪中是因为她对雪压力较小
D.丁图:盆景水位保持一定的高度是因为大气压的作用
2.(2025 宜宾)下列事例主要用流体压强与流速关系来解释的是( )
A.生活中常用吸管喝牛奶 B.机翼表面设计成上凸下平
C.高压锅容易把食物煮熟 D.拦河大坝设计成上窄下宽
3.(2025 日照)小明把盛水的容器放在桌面上,将A管插入水中,再把B管的管口贴靠在A管的上端。用吹风机低速挡从B管的另一端向管中吹气,可以看到A管中水面上升到如图所示位置并保持静止。下列说法正确的是( )
A.容器中水面上方大气压等于A管上端管口处气压
B.A管底部内、外同一深度处水的压强相等
C.容器对桌面的压强比吹气前大
D.换用吹风机高速挡吹气,水可从A管的上端喷出
4.(2025 山东)小华观察发现:同一河流,狭窄处比宽阔处水流更快。受此启发,他结合所学物理知识,设计了四种装置吸取液体肥,用于学校劳动基地水肥一体化灌溉,各装置剖面如图所示。在左端管口横截面积和水流流速相同的情况下,下列设计中吸肥最快的是( )
A. B.
C. D.
5.(2025 广元)“问天”学习小组对物理课本上的插图进行讨论,下列说法正确的是( )
A.甲:把玻璃管倾斜,管内外水银面竖直高度差变大
B.乙:抽水机工作时,提起活塞,阀门B因外界大气压大于活塞下方气压而打开
C.丙:向两纸中间吹气,纸会靠拢,原因是空气流速大的地方压强大
D.丁:人坐A船,用力推B船,能够把B船推开,而A船不动
6.(2025 绥化)下列现象中能用流体压强与流速的关系解释的是( )
7.(2025 安徽)图示为航行中的水翼船,其下部装有上表面凸起、下表面平直的水翼,类似飞机机翼。当船在水中高速航行时,水翼会获得升力,这是由于相对于水翼下方,水翼上方水流的流速 ,压强小。
8.(2025 广安)慢跑是一种有益于健康的运动项目。在跑步过程中,我们一定要注意交通安全,应远离公路,其中一个原因是车辆通过时,车道空气流速变大,压强 ,容易发生危险。此外我们在跑步过程中,要调节好自己的呼吸频率,吸气时空气在 的作用下进入人的肺部。
9.(2025 绵阳)如图所示,在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住后从漏斗口向下持续吹气,然后将手指移开,发现乒乓球并不下落。在向下持续吹气的过程中,乒乓球上方气流速度 下方气流速度,导致上方气压 下方气压,从而产生压强差。(选填“大于”“小于”或“等于”)
10.(2025 海南)在2025年世界乒乓球锦标赛上,我国运动员孙颖莎和王楚钦以大比分3比1战胜对手,实现世乒赛混双三连冠,观众席上欢呼声震耳欲聋,全场为之沸腾。请运用有关物理知识,完成小题。
(1)“震耳欲聋”形容声音的 (选填“响度”“音调”或“音色”)大;运动员听到的欢呼声是通过 传播的。
(2)在比赛中,孙颖莎跳起扣球,以球桌为参照物,孙颖莎是 (选填“静止”或“运动”)的;王楚钦打出一个弧圈球,此时,空气相对乒乓球流速大的一侧压强 (选填“大”或“小”)。
11.(2025 滨州)学习了物理后,小滨发现有很多非常相似的物理现象,其形成原因却有很大差别,包含着不同的物理学知识。如图甲喝饮料时,吸管中饮料上升是因为 的存在;乙图中,吸管A中的液面上升,是因为其上方空气流速大,压强 的缘故。
12.(2025 哈尔滨)如图所示是某同学设计的冷热水混合淋浴器。图中热水上方水平连接部分管径较细,冷水流经此处时,流速大、压强 ;瓶中的热水越用越少,热水对瓶底的压强越 。
13.(2025 天津)出行安全尤为重要。公交车上提示“请抓好扶手”,是因为乘客具有 ,急刹车时易摔倒;高铁站台上提示“候车请勿越过安全线”,是因为流体流速大的位置压强 ,越过安全线易引发危险。
14.(2025 江西)如图所示,飞机的机翼是仿照鸟的翅膀设计出来的,气流经过机翼下方的流速比上方的流速小,机翼下方的空气压强比上方的空气压强 ,于是产生向上的升力;飞机升得越高,受到的大气压越 。
15.(2025 贵州)如图所示,有一种灭火喷水枪,枪管呈S状,灭火时只要将喷水枪置于着火房屋的窗口处并使枪口向外,当水枪向窗外喷出高速水流,就能将屋内烟、气“带走”,使房屋内的火因缺少燃烧条件而熄灭。请用相关物理知识解释烟、气被“带走”的原因。
【参考答案】
1.【答案】B
【解答】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。
故选:B。
2.【答案】A
【解答】伞的形状是上方凸起的,当气流经过时,上方的流速大,压强小,下方的流速慢,压强大,大气压产生了一个向上的压力差即升力,以较快速度行驶时有“向上飘”的感觉。
故选:A。
3.【答案】B
【解答】当用力向两个气球中间吹气时,两个气球中间的空气流速变大,压强变小,小于气球外侧的大气压,产生了一个向内的压强差,两个气球相互靠近。
故选:B。
4.【答案】C
【解答】由图中实验装置可知,将吹风机对准竖管上端管口向下吹风,由于竖管口越来越粗,所以风的流动速度越来越小,即最上端的空气流速大、水平玻璃管左端开口处压强小,最下端的空气流速小、水平玻璃管左端开口处压强大。三个乒乓球右侧的空气流速小,压强大,产生向左的压强差,且压强差由上至下依次减小,三个乒乓球在压强差的作用下会向左运动,所以会产生三个乒乓球向左运动的位置不同的现象,故只有选项C说法正确。
故选:C。
5.【答案】D
【解答】“清风不识字,何故乱翻书”是因为风使书本上表面空气流动速度变大,导致书本上表面压强变小,下表面的空气流速小,压强大,产生向上的力,故D正确,ABC错误。
故选:D。
6.【答案】C
【解答】漩涡的外部的水流速小,压强大,漩涡中心的水流速大,压强小,在压强差的作用下,将附近的人“吸”进。
故选:C。
7.【答案】变大;变小;增加。
【解答】“气流偏导器”的上表面平直、底部呈弧形凸起,当跑车高速行驶时,偏导器上方的空气流速小、压强大,下方的空气流速大、压强小,产生一个向下的压强差,增加轿车对地面的压力,提高车轮的抓地性能。
故答案为:变大;变小;增加。
8.【答案】小
【解答】在高铁站列车驶过时会带动人和车之间的空气流动速度加快,此时人外侧的空气流动速度慢;根据流体压强与流速的关系可知,人外侧空气流速慢、压强大,而内侧流速快、压强小,会产生一个向内侧的压强差,将人推向火车,因此,若越过安全线,即使与列车保持一定的距离,也是非常危险的。
故答案为:小。
9.【答案】小于;大于;下。
【解答】流体流动时,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大;气流偏导器的上表面是平的,而下表面呈弧形,这相当于一只倒置的机翼,上表面空气流速较慢,压强较大;下表面空气流速较快,压强较小,所以上下表面产生向下的合力。
故答案为:小于;大于;下。
10.【答案】纸纸房子内部的空气流速增大,压强变小,小于纸房子外部的压强
【解答】从纸房子的前端开口处向房子里快速吹气时,纸房子内部的空气流速增大,压强变小,小于纸房子外部的压强,使纸房子坍塌下来。
故答案为:纸纸房子内部的空气流速增大,压强变小,小于纸房子外部的压强。
11.【答案】大;小;上
【解答】如图所示,竹蜻蜓的叶片上表面凸起,当旋转时,流过叶片上方的气流速度较大,压强较小;流过叶片下方的气流速度较小,压强较大;在叶片上下表面产生压强差,形成对叶片向上的压力差,推动竹蜻蜓飞行。
故答案为:大;小;上。
12.【答案】(1)朱鹮翅膀的上表面弯曲,流过翅膀上方的空气流速大,压强小;翅膀下表面较平,流过翅膀下方的空气流速小,压强大。翅膀上下方所受的压力差形成向上的升力。
(2)演员在舞台上形成倒影是平面镜成像现象,原理是光的反射。
【解答】答:(1)朱鹮翅膀的上表面弯曲,流过翅膀上方的空气流速大,压强小;翅膀下表面较平,流过翅膀下方的空气流速小,压强大。翅膀上下方所受的压力差形成向上的升力。
(2)演员在舞台上形成倒影是平面镜成像现象,原理是光的反射。
13.【答案】由于流速越大的地方压强越小,所以伞上方的空气压强小于下方的空气压强,产生了一个向上的压力差,即升力,电动车的速度越大,升力越大,以较快速度行驶时遮阳伞很容易向上翻,带来安全隐患。
【解答】答:由于流速越大的地方压强越小,所以伞上方的空气压强小于下方的空气压强,产生了一个向上的压力差,即升力,电动车的速度越大,升力越大,以较快速度行驶时遮阳伞很容易向上翻,带来安全隐患。
14.【答案】【明确思路】压强;
【收集证据】(1)橡胶管漏气;(2)夹住;(3)注射器;
【交流结论】(1)大;(2)三。
【解答】【明确思路】空气该如何流动?取决于气体压强,空气由压强大的位置流向压强小的位置。
【收集证据】
(1)用细线把气球、气压传感器和注射器与三通玻璃管的连接处扎紧,是为了防止橡胶管漏气;
(2)充气结束后立刻用夹子夹住连接注射器和三通玻璃管的橡胶管,防止气球内的空气跑出;
(3)解开其中一根细线,是解开注射器这边的细线,拔出注射器,是为了用注射器再次吸取一定体积的空气;
【交流结论】
(1)由图象可知,球的半径为2cm时的压差大于4cm时的压差(即半径为2cm的气球内部气压较大),因空气由压强大的位置流向压强小的位置,所以它们相连通后空气将向半径大的气球流动。
(2)两个规格相同、装有不同体积空气的气球相连通;由图乙可知,有可能半径小的气球内部气压大,则此时空气从半径小的气球流向半径大的气球;也可能半径小的气球内部气压小,则此时空气从半径大的气球流向半径小的气球;还可能两球内部气体压强相同,则此时空气不流动,所以空气流动可能发生的情况有3种。
答案为:【明确思路】压强;
【收集证据】(1)橡胶管漏气;(2)夹住;(3)注射器;
【交流结论】(1)大;(2)三。
15.【答案】(1)流体中,流速越快的位置,压强越小;(2)列车开动时,会带动列车周围的空气流动;列车通过站台,站台上旅客与列车之间的空气流速快,压强小,离列车较远处的空气流速慢,压强大;旅客会被空气从压强大的地方压向压强小的地方,从而造成被列车“吸入”的危险;(3)h甲>h乙>h丙;见解答图。
【解答】(1)根据题意知道,流体压强与流速的关系是:流体中,流速越快,压强越小。
(2)列车开动时,会带动列车周围的空气流动;列车通过站台,站台上旅客与列车之间的空气流速快,压强小,离列车较远处的空气流速慢,压强大;旅客会被空气从压强大的地方压向压强小的地方,从而造成被列车“吸入”的危险。
(3)由图3可知,水流从左向右流,管道越来越窄,因此水的流速逐渐增大,因在流体中,流速越大,压强越小,因此甲管道水的压强最大,乙次之,丙管道水的压强最小,由p=ρgh可知h甲>h乙>h丙,甲乙丙管道中液面的高度如下图所示:
故答案为:(1)流体中,流速越快的位置,压强越小;(2)列车开动时,会带动列车周围的空气流动;列车通过站台,站台上旅客与列车之间的空气流速快,压强小,离列车较远处的空气流速慢,压强大;旅客会被空气从压强大的地方压向压强小的地方,从而造成被列车“吸入”的危险;(3)h甲>h乙>h丙;见解答图。
1.【答案】A
【解答】汽车从路中间驶过,带动旁边空气流动,使空气流动的速度加快,空气流动的速度越快,气压就越小,于是路两边的大气就会往中间压,公路两边的树叶在压力差的作用下向内飘。汽车在马路上行驶过后,树叶会向其内部飘。观察图示可知:树叶向A方向飘动,故A正确,BCD错误。
故选:A。
2.【答案】D
【解答】左边通道比右边通道宽,且右边通道设计成上凸下平,所以左边通道空气流速慢,压强大,右边通道空气流速快,压强小,在压力差的作用下,风从左边吹向右边,故D正确。
故选:D。
3.【答案】B
【解答】
刮风时,室外空气流动速度较大,压强较小;室内压强不变,压强大于室内大气压强,室内外产生压强差,窗户内外产生了压力差,将窗户向外推开。
故选:B。
4.【答案】A
【解答】A、飞机的机翼做成上凸下平的形状,机翼上方的空气流速大、压强小,机翼下方的空气流速小、压强大,所以机翼受到一个向上的压强差,从而产生向上的升力,故A正确;
B、物体的惯性大小只与物体的质量有关,飞机加速起飞过程中,其质量不变,所以惯性不变,故B错误;
C、受平衡力的物体保持匀速直线运动状态或静止状态,由题意可知,飞机在空中转弯时,故受力是非平衡力,故C错误;
D、大气压随高度的增大而减小,飞机在上升过程中,高度变高,则舱外大气压逐渐减小,故D错误。
故选:A。
5.【答案】A
【解答】因为流速越快,流体的压强越小,所以进口处天然气流速大,压强小于大气压,天然气和空气在大气压的作用下流向燃烧头,而天然气不会向空气中泄漏。
故选:A。
6.【答案】B
【解答】两艘船并排行驶时,两船内侧的水流速度大,外侧的水流速度小,根据流体压强与流速的关系可知,两船内侧水的压强小于两船外侧水的压强,在这个压强差的作用下,两船会向中间靠拢,出现相撞的情形,故B正确,ACD错误。
故选:B。
7.【答案】小;大气压。
【解答】风帽转动时其内部空气流速变大、压强变小,所以室内的污浊气体在大气压的作用下被排出。
故答案为:小;大气压。
8.【答案】流速越大压强越小;飞机的机翼。
【解答】用吹风机沿着塑料筒外侧吹上端开口处,塑料筒上端空气流速大,压强小,下端压强大,在压强差的作用下,乒乓球就像“炮弹”一样,连续发射出去;机翼上表面凸起下表面平直,是利用流体在流速越大的地方压强越小,产生升力。
故答案为:流速越大压强越小;飞机的机翼。
9.【答案】上升;流速越大的位置压强越小
【解答】往B管中吹气,吸管A上方空气的流速变大,压强减小,A管中液体受到向上的压强大于向下的压强,所以A管水上升;表明在气体中,流速越大的位置压强越小。
故答案为:上升;流速越大的位置压强越小。
10.【答案】小于;大于。
【解答】支架上悬空部分结构特点如图所示,当空气流过时上方气体的流速小,压强大,下方的流速大,压强小,产生了一个向下的压力差,使房屋更加牢固。
故答案为:小于;大于。
11.【答案】大;小;小;大;<。
【解答】飞机的机翼的上表面凸出,下表面较平;飞机在飞行时,迎面而来的空气被分成两部分。在相同时间内。机翼上方的气流通过的路程长,因而速度较大,它对机翼的压强较小,机翼下方气流通过的路程较短,因而速度小它对机翼的压强较大,这样在机翼的上下表面就存在着向上的压强差,因此机翼上、下表面受到的压力F1<F2,产生升力。
故答案为:大;小;小;大;<。
12.【答案】大;下。
【解答】如图所示,等质量的空气在相同的时间内同时通过“气流偏导器”的上表面和下表面,
由于上表面平直,下表面呈弧形凸起,当跑车高速行驶时,流过它上方的空气速度比下方空气速度小,
此时,上方空气压强比下方空气压强大,“气流偏导器”受到一个向下的压力差,从而使车轮抓紧地面。
故答案为:大;下。
13.【答案】(1)小;(2)②迎角大小;③C;(3)<。
【解答】(1)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;
(2)②改变迎角大小,重复步骤①并计算升力平均值;
③由图丁可知:飞机速度一定时,迎角在小于15°时,升力增大,大于15°时,升力减小,所以升力会先增大后减小,故ABD不符合题意,C符合题意;
故选:C;
(3)由题知,θ1、θ2在15°和20°之间;
速度小时,产生的升力小,需要角度接近15°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15°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θ1<θ2。
故答案为:(1)小;(2)②迎角大小;③C;(3)<。
14.【答案】(1)C;(2)减小;(3)小于;(4)压强差;室外。
【解答】三个塑料管的流量相同,A管横截面积最小,流速最大,所以细管内气体流速比粗管内气体流速大。
(1)流体的流速越大的位置压强越小,如①②③图象,③的压强最大,③的流速越小,所以图象③反映塑料管C。
(2)①②③三条图线出现了上移,说明流体的压强变大,流速减小;
(3)轿车在快速行驶过程中,车子上方空气的流速大于车子下方空气的流速,因而车子上方气体的压强小于车子下方气体的压强,轿车上下方所受到的压力差形成向上的升力,从而使得轿车对地面的压力小于车的重力;
(4)机机翼上表面弯曲,下表面较平直,当飞机前进时,相同时间内,空气经过机翼上面的速度大,下面速度小,所以机翼上表面压强小,下表面压强大,机翼上下表面出现压强差,产生升力,飞机上升。室外一阵风沿走廊吹过,室外空气流速大,压强小,室内压强不变,室内压强大于室外压强,所以窗帘向室外飘去。
故答案为:(1)C;(2)减小;(3)小于;(4)压强差;室外。
15.【答案】见试题解答内容
【解答】答:应该逆风弹射。因为流体压强的流速越快,压强越小;固定翼飞机起飞时空气从飞机底部通过的速度比上部慢,空气对底部向上的压力比上部向下的压力大,从而使飞机获得一个向上的压力差,这个压力差就是使飞机飞上天的举力;逆风弹射时会使相对风速更快,飞机受到的举力更大,更有利于起飞。
1.【答案】D
【解答】A、液体内部向各个方向都有压强,玻璃管中的液体不仅对橡胶膜有压强,对玻璃管的侧壁也有压强,故A错误;
B、根据流体压强与流速的关系可知,在相同流量下,管越粗,水的流速越慢,压强越大,管越细,水的流速越快,压强越小,因此题图乙粗管中水的流速最慢、压强最大,故B错误;
C、滑雪者没有陷入雪中,是因为滑雪板增大了受力面积,在压力一定时,减小了对雪的压强,故C错误;
D、盆景的水位能保持一定高度,是因为大气压支持着瓶内的水,这是大气压的作用,故D正确。
故选:D。
2.【答案】B
【解答】A、当用口吸吸管时,吸管内气压减小,小于外界大气压,大气压压着牛奶进入吸管,然后进入口中,不能利用流体压强与流速的关系来解释,故A错误;
B、机翼表面设计成上凸下平,上方空气流速大、压强小,下方空气流速小、压强大,则机翼受到向上的压强差,即产生了向上的升力,故B正确;
C、高压锅容易把食物煮熟,这是利用气压大、沸点高的特点,不能够说明流体压强与流速关系,故C错误;
D、拦河大坝设计成下宽上窄的形状,是因为液体压强随深度的增加而增大,故D错误。
故选:B。
3.【答案】D
【解答】A、向A管上方吹起时,空气流速加快,压强变小,容器中水面上方大气压大于A管上端管口处气压,故A错误;
B、因为A管内外的气压大小不同,所以A管底部内、外同一深度处水的压强不相等,故B错误;
C、吹风后,A管上方气压减小,在上下压强差的作用下,容器对桌面的压力变小,受力面积不变,所以容器对桌面的压强比吹气前小,故C错误;
D、换用吹风机高速挡吹气,气体流速增大,A管内外的压强差变大,支持的水柱高度变大,水可从A管的上端喷出,故D正确。
故选:D。
4.【答案】A
【解答】由题意可知,本设计利用的是流体压强与流速的关系,为了将肥吸上来,需要增大竖管上方的流速,竖管上方的水流速越大,压强越小,越容易将肥吸上来,所以竖管上方的横管的横截面积应小于左端管口的横截面积,而且是越小越好,所以A的设计最优。
故选:A。
5.【答案】B
【解答】A、若把水银槽中的玻璃管倾斜,则水银柱的长度变长,因外界大气压不变,则玻璃管内外水银面的高度差不变,故A错误;
B、活塞式抽水机正在工作,提起活塞,当活塞向上移动时,活塞下方的空气体积增大,气压减小,阀门B上方圆筒内气压小于外界大气压,水在大气压的作用下冲开B阀门,流入圆筒,故B正确;
C、向两纸中间吹气,纸会靠拢,其原因是空气流速大的地方压强小,故C错误;
D、人坐A船,用力推B船,因为物体间力的作用是相互的,所以A船和B船均要向后退,故D错误。故选:B。
6.【答案】A
【解答】A、当用嘴吹硬币上方时,硬币上方空气流速加快,根据流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,而硬币下方空气流速相对较慢,压强大,这样就产生了向上的压力差,使得硬币能够跳越木块,能用流体压强与流速的关系解释,故A正确。
B、利用了大气压强,当吸气时,吸管内气压减小,外界大气压将饮料压入吸管进入口中,并非利用流体压强与流速的关系,故B错误。
C、是通过增大受力面积来减小压强,保护铁轨和地面,和流体压强与流速的关系没有关联,故C错误。
D、茶壶是连通器原理的应用,连通器中同种液体不流动时,各容器中的液面总保持相平,和流体压强与流速的关系无关,故D错误。
故选:A。
7.【答案】大。
【解答】当船在水中高速航行时,由于其下部装有上表面凸起、下表面平直的水翼,导致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(压强)差,所以船便获得升力。
故答案为:大。
8.【答案】变小;大气压。
【解答】(1)车辆通过时,车道空气流速变大,压强变小,人的外侧,空气流速慢,压强大,在压强差的作用下,人容易倒向车辆,发生危险,所以在跑步过程中,我们一定要注意交通安全,应远离公路;
(2)吸气时,膈肌收缩,胸腔扩大,肺内气压减小,外界大气压大于肺内气压,外界新鲜空气在大气压的作用下进入肺部。
故答案为:变小;大气压。
9.【答案】大于;小于。
【解答】当从漏斗口向下用力吹气时,增大乒乓球上方空气的流动速度、压强减小,乒乓球下面的压强不变,乒乓球下面的压强大于上面的压强,乒乓球在压强差的作用下不会下落。
故答案为:大于;小于。
10.【答案】(1)响度;空气;(2)运动;小。
【解答】(1)成语“震耳欲聋”是形容声音的响度大;
固体、液体和气体都能传声,运动员听到的欢呼声是通过空气传播的。
(2)孙颖莎跳起扣球时,以球桌为参照物,孙颖莎相对于球桌的位置发生了变化,是运动的。
根据流体压强和流速的关系可知,空气相对乒乓球流速大的一侧压强小。
故答案为:(1)响度;空气;(2)运动;小。
11.【答案】大气压;小。
【解答】当用吸管喝饮料时,人吸气使吸管内的空气减少,压强变小。而外界大气压不变,在大气压的作用下,饮料就被压入吸管中上升。所以吸管中饮料上升是因为大气压的存在。根据流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小。在乙图中,吸管A上方空气流速大,所以压强小。而吸管A下方的压强不变,在上下压强差的作用下,液面就会上升。
故答案为:大气压;小。
12.【答案】小;小。
【解答】冷水经过混合淋浴器最细部分时,由于管子突然变细,水流速度加快,细部分压强变的很小;瓶中的热水越用越少,热水深度减小,热水对瓶底的压强越小。
故答案为:小;小。
13.【答案】惯性;小。
【解答】(1)人站在汽车上,急刹车前,人和车都处于运动状态,当汽车突然急刹车时,由于脚和车厢底面间的摩擦力作用,脚底随车一起做减速运动,人的上身由于惯性还要保持原来向前的运动状态,所以会向前倾倒。
(2)在高铁站列车驶过时会带动人和车之间的空气流动速度加快,此时人外侧的空气流动速度慢,根据流体压强与流速的关系可知,人外侧空气流速慢、压强大,而内侧流速快、压强小,会产生一个向内侧的压强差,将人推向列车,因此,若越过安全线,即使与列车保持一定的距离,也是非常危险的。
故答案为:惯性;小。
14.【答案】大;小。
【解答】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,由于上表面弯曲,所以机翼上方的流速就大于机翼前方的流速,而下表面平直,因此机翼下方的流速大致等于前方的流速,从而可以知道,机翼下方的流速就小于机翼上方的流速,所以机翼上方的压强小于机翼下方的压强,这样就产生了作用在机翼上的向上的升力;
大气压随高度的增加而减小,因此,飞机升得越高,受到的大气压越小。
故答案为:大;小。
15.【答案】流体速度增大时,其压强会越小。当高速水流通过S形枪管的弯曲部分时,水流在枪口处形成狭窄通道,流速进一步增加,导致枪口附近的空气压力显著低于室内气压,室内较高的气压与枪口处的低压区形成压力差,促使室内的烟雾和热气向低压区流动,使空气携带烟雾通过枪管排出室外。
【解答】答:根据伯努利原理,流体速度增大时,其压强会越小。当高速水流通过S形枪管的弯曲部分时,水流在枪口处形成狭窄通道,流速进一步增加,导致枪口附近的空气压力显著低于室内气压,室内较高的气压与枪口处的低压区形成压力差,促使室内的烟雾和热气向低压区流动,使空气携带烟雾通过枪管排出室外。
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