流体压强与流速的关系 练习
一、单选题(本大题共9小题,共18.0分)
如图所示的情景中,不能揭示气体压强与流速关系的是
A. 向两张纸间吹气,纸向中间靠拢
B. 口吹硬币跳栏杆
C. 向B管中吹气,A管中的水面上升
D. 用吸管吸饮料,饮料上升到嘴里
高速列车运行速度可达为避免候车乘客被“吸”向列车的事故发生,站台上设有安全线,如图所示,这是因为列车进站时车体附近
A. 气体流速大,压强小 B. 气体流速大,压强大
C. 气体流速小,压强小 D. 气体流速小,压强大
有的跑车在车的尾部设计安装了一种“气流偏导器”,它的上表面平直,底部呈弧形凸起,相当于一个倒置的翅膀如图所示,该结构主要是为了
A. 让跑车高速行驶时,减小空气阻力
B. 让跑车高速行驶时,减小地面的摩擦力
C. 让跑车高速行驶时,增大汽车的浮力
D. 让跑车高速行驶时,车轮能更好地“抓紧”地面
体育中,小华水平抛一盘,快速前进的飞盘升高从侧面看,飞行过中盘形状应为图中的
A. B. C. D.
2018年5月,一架正在高空中飞行的飞机,风挡玻璃突然爆裂,此时副驾驶整个上半身被“吸”出舱外,导致这一现象发生的原因是
A. 副驾驶受到的重力突然减小
B. 舱内气压变大,舱外气压变小
C. 舱内空气流速小压强大,舱外空气流速大压强小
D. 舱内温度降低,压强突然增大
关于飞机的升力,以下说法正确是
A. 飞机的升力是因为飞机高速运动产生的,任何一个物体,只要在空气中高速运动都会受到这样的升力
B. 飞机的升力如同气球在空气中受到向上的力,是空气对它的浮力
C. 飞机的升力是因为机翼上下方气流速度不同,使机翼上下表面产生的压强不同而产生
D. 太空中杨利伟乘坐的“神舟”五号飞船,也同样受到升力作用
如图所示,小红手撑雨伞走在路上,一阵大风吹来,伞面被“吸”,将发生严重变形。下列判断推理及其解释,正确的是
A. 伞面被向下“吸”,伞上方的空气流速小于下方
B. 伞面被向下“吸”,伞上方的空气流速大于下方
C. 伞面被向上“吸”,伞上方的空气流速大于下方
D. 伞面被向上“吸”,伞上方的空气流速小于下方
如图四幅图片中,能说明气体压强与流速有关的是
A. 墙壁上的吸盘 B. 升空的孔明灯
C. 飞行的客机 D. 流线型车头
杜甫在茅屋为秋风所破歌中写道:“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”。说的是大风掀起了屋顶,如图所示。这一现象可用下列哪一条解释
A. 振动产生声音
B. 力的作用是相互的
C. 屋顶上方空气流速快,压强小,屋内空气不流动压强大,屋顶上下压力差将屋顶掀掉
D. 运动和静止是相对的
二、填空题(本大题共5小题,共10.0分)
“清风不识字、何故乱翻书”诗句中清风能翻书,是因为风使书表面上空气流动速度______而导致书上表面压强______选填“增大”或“减小”
如图所示,A、B是两个上端开口的容器,它们构成的是一个______;当用一个管子沿B容器口吹气时,A容器中的液面会______。填“上升”“下降”或“不变”
在火车站的站台上,离站台边缘1m左右的地方标有一条安全线,人必须站在安全线以外的位置候车,其原因是火车急速驶过时,火车与安全线之间的空气流速______,压强______均填“变大”“变小”或“不变”,易发生安全事故。
六一儿童节,小华和爸爸到公园游玩,在湖面上划船时,用力向后划水,船就会前行,这是利用了物体间______;这时一艘快艇从小船旁边急速驶过,小华发现小船向快艇方向靠近,这是因为在流体中流速越大的位置压强越______。
如图所示,小华把一纸条靠近嘴边,在纸条的上方沿水平方向吹气时,纸条会向______选填“上”或“下”飘。
三、实验探究题(本大题共1小题,共6.0分)
如图1所示是演示“流体压强和流速的关系”实验装置,U型管中装有水,直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。
如果在右端c处往装置里急吹气,导致b管上方气流速度______a管上方的气流速度,b管与a管的水面上方形成气压差,U型管中______选填“a”或“b”管水面升高,如果升高端的液面比原来升高了2cm,则此时U型管底部d处左右两侧液体压强差为______
图2是某种喷雾器的工作原理示意图,当喷雾器未工作时,细管A内外气压相等,细管A内外液面______,当喷雾器工作时,空气从细管B的右端快速喷出,导致细管A上方空气的流速突然增大,细管A内液面上方气压______细管A外液面上方的气压,液体就沿细管A的管口流出,同时受到气流的冲击,形成雾状向右喷出,如果此时喷雾器停止工作,细管A中的液体将______。
四、计算题(本大题共2小题,共16.0分)
一次龙卷风发生时,屋外的气压急剧降到,当时门窗紧闭,可以近似地认为室内的气压是标准大气压,取。
为什么龙卷风发生时,室外气压急剧下降?
屋内外的大气压强差是多少?
若室内屋顶的面积为,求屋内外的大气压力差是多少?
2019年1月19日开始,台州市区内环线千米道路允许车辆最高行驶速度为100千米小时。如图,有一辆小汽车以10秒钟时间匀速通过长度为250米长的飞龙湖大桥。
请通过计算说明该车通过飞龙湖大桥时是否超速?
现在轿车都采用流线型设计如图,这种设计在减小空气阻力、提高车速的同时也产生了新的问题:轿车高速行驶时,常常有“漂”的潜在危险。请你简要说明汽车高速行驶时会“漂”的原因。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:A、对着两张纸的中间吹气,两张纸中间的空气流速变大,压强变小,小于纸外侧的大气压,产生了一个向内的压强差,将纸压向中间,不符合题意.
B、在硬币上方沿着与桌面平行方向用力吹一口气,硬币上方气流速度大于下方的气流速度,硬币上方压强小于下方压强,产生向上的升力,因此硬币就“跳”过了栏杆,不符合题意.
C、往B管中吹气,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,在这个管内外产生压强差的作用下,液面上升.不符合题意.
D、用吸管吸饮料是利用了大气压的作用,不能揭示流体压强与流速的关系.符合题意.
故选D.
气体的压强与气体的流速有关,流速越大压强越小.
口吹硬币,硬币上方空气流速大压强小,因此硬币会跳过栏杆,说明空气流速大的地方压强小.
当向B管吹气时,A管上方的空气流动速度增大,压强减小,A管下方压强不变,管内外产生压强差将液体压上去.
当用口吸吸管时,管内气压减小,小于外界大气压,大气压压着汽水进入口中.
大气压在生活中应用很广泛,吸盘、抽水机、呼吸、吸管吸饮料等都是大气压作用的结果.
掌握流体压强跟流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大.能用流体压强解释有关的问题.
本题反映了物理来源于生活,应用于生活.
2.【答案】A
【解析】解: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.
故选A.
流体的压强跟流速有关,流速越大,压强越小.比较人和列车之间的压强以及人外侧的压强的大小.
掌握流体压强跟流速的关系,能用流体压强知识解释有关的问题.
3.【答案】D
【解析】【分析】
本题主要考查流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大。
本题的解题关键是看准偏导器向哪弯曲,找出偏导器上下方的空气流速特点。
【解答】
解: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慢,压强较大;而流过下方的空气速度较快,压强较小。
这样,偏导器上下方所受的压力差形成了一个向下的力,从而使车对地面的压力增大,摩擦力随之增大,提高了车轮的着地性能。
故选:D。
4.【答案】A
【解析】解:上面凸,飞动时,空气过飞盘上方速度大下的速度,流的流速越大,流体压越小盘上方的压强小下压强,产生向上的升力作,越飞越.选项正确.
下面凸起空气流过盘的速度大上方的速度,流的流越大,流体压强,飞盘下的压强小于上方压,产生下的压作用,越飞越.选项错误.
故A.
流的流越大流体压强越,物产生向上的升力作用,体到向的压强于向下的压强.
物体向上的升力作用,析物体上下两空流速,分析上压强即可.
5.【答案】C
【解析】解:正在高空中飞行的飞机,挡风玻璃突然爆裂,舱内空气流速小压强大,舱外空气流速大压强小,故形成向外的压强差,因此副驾驶整个上半身被“吸”出舱外,故C正确,ABD错误;
故选:C。
流体流速越快的位置压强越小,据此做出分析。
对于流体压强跟流速的关系,要分析一个物体两侧的流速变化,压强变化,判断物体受力情况,判断物体的运动情况。
6.【答案】C
【解析】解:因为飞机机翼截面形状是:上方凸起、下方较平;所以,飞机前进时,机翼与周围空气发生相对运动,相当于气流迎面流过机翼;气流被机翼分成上下两部分,由于机翼截面的形状上下不对称,在相同时间内,机翼上方气流通过的路程较长,因而速度较大,它对机翼的压强较小;下方气流通过的路程较短,因而速度较小,它对机翼的压强较大。因此在机翼上下表面产生了压强差,这就产生了向上的升力。
故选:C。
利用流体压强与流速的关系解释:机翼形状上凸下平,上下不对称,上方空气流速大,压强小,下方空气流速小压强大,形成向上的压强差,即产生了向上的升力。
本题主要考查流体压强与流速的关系,必须牢记:在流体中,流速越大的位置,压强越小。
7.【答案】C
【解析】解:由图知,相同时间内,空气通过伞上方的路程大于伞下方的路程,所以伞上方的空气流速大于下方。根据流体的流速越大、压强越小,伞下方的压强大于上方的压强,伞在向上压强差的作用下被吸向上方。
故选:C。
根据空气的流速和压强的关系进行分析。流速越大,压强越小。
掌握流体的流速和压强的关系,并能用流体压强解释生活中遇到的相关物理问题。
8.【答案】C
【解析】解:
A、用力将吸盘压在光滑墙壁上,排出里面的空气,由于吸盘内的空气减少,内部气压小于外界大气压,外界大气压将吸盘紧压在墙壁上;故不符合题意;
B、孔明灯升空是因为灯内气体受热膨胀,体积增大,所受浮力增大,大于灯本身的重力后它就会升空了。故不符合题意;
C、因为机翼上方的空气流速大,压强较小;下方的空气流速小,压强大,所以机翼面受到一个向上的压强差,产生向上的升力。故符合题意;
D、车呈流线型可以减少车在空中运行时的阻力,利于运行,故不符合题意;
故选:C。
生活中很多的现象都是利用大气压,例如:用吸管喝饮料、钢笔吸墨水、吸盘式挂钩等;
孔明灯灯内的空气受热,体积膨胀,在空中所受的浮力变大,大于它自身的重力所致。
流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大。
流线型是前圆后尖,表面光滑,略象水滴的形状。具有这种形状的物体在流体中运动时所受到的阻力最小,所以汽车、火车、飞机机身、潜水艇等外形常做成流线型。
本题考查了学生的识图能力,注重了观察分析能力的考查,涉及到了流体压强、大气压、和浮力等,知识点多,综合性强,是中考的热点问题。
9.【答案】C
【解析】解: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,受到的向上的压力大于向下的压力,产生一个向上的压力差,将茅草吸上去。
故选:C。
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,注意挖掘古诗中蕴含的物理知识。
10.【答案】增大 ? 减小
【解析】解:风吹过书页的上表面时,使书表面上空气流动速度增大,而导致书上表面压强减小,而书页下表面的压强不变,在上下压强差的作用下,书页会向上翻,故有“清风不识字、何故乱翻书”之说。
故答案为:增大;减小。
流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大。
对于流速和流体压强的问题,一定要明确被研究的物体的两个侧面的流体流速,用流速来分析流体压强,用压强来分析压力,通过压力差来分析物体受到的作用。
11.【答案】连通器 ? 下降
【解析】解: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,A、B两容器上方都是大气压。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。
故答案为:连通器;下降。
连通器是上端开口,底部相连的容器,液体静止时,液面保持相平;流动的液体和气体称为流体,生活中常见的流体是空气和水。流体的流速越大,压强越小。
掌握流速和压强的关系,并能用流体压强和流速的关系解释一些现象。
12.【答案】变大 ? 变小
【解析】解:当火车驶过车站时,安全线以内的地方空气流速增大压强减小。人外侧受到的压强大于内侧受到的压强,人被压向列车,发生交通事故。
故答案为:变大;变小。
流体的压强跟流速有关,流速越大,压强越小。
掌握流体压强和流速的关系,能解释有关问题。
13.【答案】力的作用是相互的 ? 小
【解析】解:船桨向后划水,给水施加了向后的力,由于物体间力的作用是相互的,因此水就会对船施加一个反作用力,船向前运动;
在流体中流速越大的位置压强越小。快艇从小船旁边急速驶过,快艇与小船之间的水流速度大于小船外侧的水流速度,快艇与小船之间水流压强变小,外侧水流压强较大,将小船推向快艇一侧。
故答案为:力的作用是相互的;小。
力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的;
在流体中,流动速度越大的位置,压强越小。
此题考查了力的作用相互性及流体压强与流速的关系,是一道基础题,也是一道联系实际的应用题。
14.【答案】上
【解析】解:如图所示,小华把一纸条靠近嘴边,在纸条的上方沿水平方向吹气时,纸条上方的空气流速大,压强小;纸条下方的空气流速小,压强大,在空气压强差的作用下,纸条会向上飘。
故答案为:上。
气体和液体都属于流体,在流体中,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。在分析纸条的运动现象时应分析纸条上下方空气的流速大小,找出压力的方向,再判断纸条的运动状态。
本题主要考查对流体压强跟流速关系的了解。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。
15.【答案】小于 ? a ? 400 ? 相平 ? 小于 ? 下降到与A管外液面相平
【解析】解:如果在右端c处往装置里急吹气,b处比a处粗,导致b管上方气流速度小于a管上方的气流速度,b管与a管的水面上方形成气压差,U型管中a管水面升高,如果升高端的液面比原来升高了2cm,则下降端比原来下降2cm,此时U型管两端的高度差为4cm,
则此时U型管底部d处左右两侧液体压强差:;
当喷雾器未工作时,细管A与烧杯构成连通器,连通器的液面是相平的
当喷雾器工作时,空气从细管B的右端快速喷出,导致细管A上方空气的流速突然增大,气压突然减小,细管A内液面上方气压小于细管A外液面上方的气压
故答案为:小于;a;400;相平;小于;下降到与A管外液面相平。
空气流动速度增大,压强减小;根据算出左右两侧液体压强差;
上端开口,下端连通的是连通器,连通器的液面相平。
本题考查了流体压强与流速的关系以及连通器的知识,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。
16.【答案】解:龙卷风刮过时,室外空气流速较大,压强减小。
;
屋内外的大气压力差。
答:屋顶所受内外大气压强差为10000Pa;压力差为。
【解析】液体和气体都称为流体,生活中常见的流体是水和空气,流体的流速越大,压强越小。
先计算压强差,再根据计算压力差。
掌握流体流速和压强的关系,并能用流体压强知识解释有关问题。
根据进行有关计算。
17.【答案】解:小汽车的速度:
,
因为,
所以,该车不超速。
车为当轿车高速行驶时,轿车上方空气流速快,压强小,轿车下方空气流速慢,压强大,产生向上的升力。所以轿车速度越快,这个升力就越大,车对地面的压力就越小,摩擦力就越小,轿车就会发“漂”。
答:汽车没有超速;
轿车高速行驶时,轿车上方空气流速快,压强小,轿车下方空气流速慢,压强大,产生向上的升力。轿车速度越快,这个升力就越大,车对地面的压力就越小,轿车就会发“漂”。
【解析】利用速度公式求出小汽车的速度,然后与允许车辆最高行驶速度比较即可;
从流体压强与流速关系的角度,可解释轿车发“漂”的原因。
此题考查速度的计算、流体压强与流速关系的运用,要求学生理解流体压强与流速的关系,并能解释一些简单的生活应用,如:候车时站在安全线内、飞机起飞的升力等。
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