人教版初中物理八年级下册
9.4流体压强与流速的关系学科素质检测(含解析)
1.弧圈球是一种攻击力强、威力大的乒乓球技术。如图所示为弧圈球在空中高速旋转前进的示意图,此时球上方气体流速大于下方气体流速。下列说法正确的是( )
A.球在空中前进过程中受力平衡
B.球在空中继续前进是由于球受到惯性的作用
C.球因高速旋转前进比不旋转前进时会下落得慢
D.球因高速旋转前进比不旋转前进时会下落得快
2.如图所示,汽车向左行驶,马路两边的树叶会沿着哪一个方向飘动( )
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
3.关于气体压强方面的物理知识,下列说法不正确的是( )
A.托里拆利实验可以测量大气压强的值
B.马德堡半球实验可以证明大气压强的存在
C.水的沸点在标准大气压下是100℃,随着大气压的减小,水的沸点也会降低
D.在气体中,流速越大的位置,压强越大
4.如图所示,一把太阳伞固定在地面上,一阵大风吹来,伞面严重变形。下列有关这一现象及其解释,正确的是( )
A.伞面被向下“吸’’,伞上方的空气流速大于下方
B.伞面被向上“吸”,伞上方的空气流速小于下方
C.伞面被向下“吸”,伞上方的空气流速小于下方
D.伞面被向上“吸”,伞上方的空气流速大于下方
5.当两列高速行驶的火车相对驶过时,它们必须减速,否则车窗玻璃将会损坏,如果真的发生了这种现象,那么
A.碎玻璃将会飞向车内 B.碎玻璃将会飞向车外
C.碎玻璃沿竖直方向下落 D.碎玻璃将会飞向车顶
6.小军喜欢学物理,又爱动手动脑,经常利用身边的生活用品做实验。下面是他做的几个小实验,其中不是揭示流体压强与流速关系的实验是( )
A.两纸间吹气
B.嘴唇帖纸条吹气
C.吸管喝水
D.漏斗吹乒乓球
7.小张同学自制了一个飞机机翼模型,将其固定在托盘测力计上,如图所示.在机翼模型的正前方用电风扇迎面吹风,模拟飞机飞行时的气流.当无风时,托盘测力计示数为18 N;当电风扇吹风时,托盘测力计的示数为10 N,产生这种现象的原因是( )
A.吹风能减少物体所受的重力
B.吹风能增加物体所受的重力
C.吹风使机翼模型上方的气流速度大于下方的气流速度,在机翼的上下表面产生压强差,产生了向上的升力
D.吹风使机翼模型下方的气流速度大于上方的气流速度,在机翼的上下表面产生压强差,产生了向上的升力
8.2018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
9.龙卷风的实质是高速旋转的气流。它能把地面上的人、动物或其他物体等“吸”起卷入空中,如图所示。龙卷风能“吸”起物体是因为( )
A.龙卷风使物体受到的浮力变小
B.龙卷风使物体受到的重力变大
C.龙卷风内部的压强远小于外部的压强
D.龙卷风内部的压强远大于外部的压强
10.下列能够说明流体压强与流速关系的是( )
A.拦河坝设计成下宽上窄
B.玻璃厂用吸盘搬运玻璃
C.高压锅容易把食物煮熟
D.风沿着窗外的墙面吹过时,窗口悬挂的窗帘会飘向窗外
11.如图是某次珠三角江面出现的龙卷风,龙卷风具有很大的吸吮作用,可把珠江水吸离江面,形成水柱,然后同云相接,俗称“龙吸水”.龙卷风能吸水是因为其内部形成一股高速向上旋转的气流使( )
A.漩涡内的压强减小,大气压将水压入龙卷风
B.漩涡外的压强减小,大气压将水压入龙卷风
C.漩涡内的压强增大,大气压将水压入龙卷风
D.漩涡外的压强增大,大气压将水压入龙卷风
12.小辉在晚会上表演了一个节目,如图所示.他一只手握住胶管的中部,保持下半部分不动,另一只手抓住管的上半部,使其在空中快速转动,这时下管口附近的碎纸屑被吸进管中,并“天女散花”般地从上管口飞了出来.产生这一现象的原因是由于( )
A.下管口空气流速大,导致下管口的压强大于上管口的压强
B.下管口空气流速大,导致下管口的压强小于上管口的压强
C.上管口空气流速大,导致上管口的压强大于下管口的压强
D.上管口空气流速大,导致上管口的压强小于下管口的压强
13.2018年5月13日清晨,我国首艘国产航母离港海试,向作战舰艇迈出关键一步.当舰载机在甲板上着陆时,会继续向前滑行,需要借助阻拦索的拉力才能尽快停止,以下关于航母的分析错误的是( )
A.舰载机在航母甲板上着陆时,航母相对于舰载机是运动的
B.舰载机需要借助阻拦索的拉力才能尽快停止,说明力可以改变物体的运动状态
C.舰载机驾驶员系安全带是为了减小惯性
D.指挥舰载机起飞的勤务人员,始终站在安全线以外,是因为流速大的地方压强小
14.如图所示,在倒置的漏斗里放一个乒乓球,从漏斗口用力向下吹气并将手指移开,乒乓球不会下落。下列现象的科学道理与上述现象相同的是( )
A.用吸管把饮料吸进嘴里
B.大风把茅草屋顶掀翻
C.抽水机把水从低处抽往高处
D.壁虎紧贴墙面向上爬行
15.弧圈球是一种攻击力强、威力大的乒乓球技术.图为弧圈球在空中高速旋转前进的示意图.此时球上方气体相对球上部流速小于下方气体相对球下部流速.下列说法正确的是
A.球在空中前进过程中受力平衡
B.球在空中继续前进是由于球具有惯性
C.球因高速旋转前进比不旋转前进时会下落得快
D.球因高速旋转前进比不旋转前进时会下落得慢
16.如图所示装置,蓄水槽与一根粗细不均匀的管道相连,在管道的不同部位分别装有底部连通的竖直管A、B,管道的另一端是一个阀门。若在蓄水槽中装入一定量的水,则下列说法正确的是( )
A.当阀门关闭,水处于静止状态时,A、B管中的水柱高度相同
B.当阀门关闭,水处于静止状态时,A、B管中的水柱高度不相同
C.当阀门打开水流动时,A管中水柱比B管中水柱要高一些
D.当阀门打开水流动时,A、B管底部水流的速度相同
17.阅读短文内容,回答下列各题。
现在汽车以进入我们的家庭,小阳爸爸刚买了一辆汽车,好学的小阳仔细观察了汽车,他发现汽车的设计也包含了许许多多的物理知识。皮座很松软,坐上去非常舒服;安全带比较宽而牢固,系上安全带后,在急刹车和汽车撞到障碍物时还能对人体起保护作用;而汽车的轮胎刻有很深的花纹,这样汽车刹车后就不会滑行太远的距离;小阳还观察到汽车有美丽的流线形,爸爸还告诉小阳,这样流线型的汽车,在水平路面高速行驶时,汽车对水平路面的压力会小于汽车的重力……
(1)皮座很松软,是通过______减少了压强,所以人坐上去非常舒服;
(2)系上安全带,在急刹车和汽车撞到障碍物时还能对人体起保护作用主要是防止______ 对人体造成危害;
(3)流线型的汽车,在水平路面高速行驶时,汽车对水平路面的压力会小于汽车的重力。其原理是因为______。
18.如图所示是中国科技馆一个叫做“球吸”的展品,展品由两只悬挂的空心球和一个出风口组成。当按下出风按钮后,会有气流从两只小球中间的缝隙通过,这时发现,两只小球不但没有向外分开,而是向中间运动并碰撞到一起。这一现象被称为“伯努利效应”。
请你回答:
(1)两只小球向中间运动的原理是流体流速大处________。
(2)请列举一个生活中与“伯努利效应”相关的实例:________。
19.阅读短文,回答文后的问题。
浮子流量计
某种气体浮子流量计的结构如图所示,一个上粗下细的锥形管,管内倒放着一个圆锥体浮子。工作时,竖直安装该流量计,气体从锥形管下端流入,然后流过圆锥体浮子与锥形管之间的环形空隙,从上端流出,浮子上下端产生气压差形成浮子上升的力。如果浮子受到气流的升力较大,就会向上移动,环形空隙加大,气体流速变小,浮子的升力就会变小,这样浮子最终稳定在某一位置,这个位置的高低就反映了气体流量的大小。
(1)根据文中内容可知,浮子上端气体流速________浮子下端的气体流速;
(2)圆锥体浮子所受气体浮力很小,可以忽略。对于某个浮子流量计,气流对浮子的升力和流速成正比,比例系数为k,浮子的质量为m。当浮子稳定在某一高度时,气体流速的表达式为v=__________;
(3)浮子流量计能反映的最大流量是有限的,如果要让这个浮子流量计能反映更大的流量,则该圆锥体浮子选用下面哪种材料制作更合适______。
A.铝 B.铁
20.流量表示单位时间内通过某一横截面的流体的体积,用字母表示,流量在生产和生活中有广泛的应用,如每到汛期,监测江河流量是抗洪防汛的重要工作。
(1)如图甲所示,水流在粗细均匀的水平管道内向右匀速流动,设水流速度为,管内通道的横截面积为。取一段管道,水从端流到端所用时间为,则间水柱的体积,根据流量的定义可得__(要求用、表示)。
(2)打开水龙头,自来水通过导管流过如图乙所示的玻璃管,待水流稳定后,比较图中1、2两处的流速,__处的流速较大;比较、玻璃管中的水面高度,__管中的水面较高。
(3)打开水龙头后,只要水流不散开,就可以观察到水柱越来越细,如图丙所示。这是因为水往下流时,忽略空气对水作用力,水的能量转化为__,因此水的流速变大,而流量保持不变,根据(1)中的推导式可知,水柱的横截面积将减小。
21.鸟撞飞机事件时有发生,是不是它们“瞎”了?研究发现雨燕等鸟类具有边飞边睡的能力,甚至还能长时间张开一只眼睛来观察飞行路径,避免与其它鸟类或物体碰撞。研究还发现,某种鸟类只有距离运动的物体30m内才逃离。由于飞机速度很快,所以它们就没有足够的时间来逃离,而引起撞机事件。综合上述信息,回答下列问题:
性质 材料A 材料B 材料C
抗压性(N/m2) 1.2×104 1.6×104 2.0×104
密度(kg/m3) 1.2×103 4.0×103 1.2×103
(1)数据显示,一只0.5kg的鸟正面撞在迎面飞来的速度为720km/h的飞机上,就会产生1.6×104N撞击力,对飞机造成损伤。假如撞击面积为0.01m2,计算该鸟撞击飞机的压强是______。
(2)上表是三种材料的相关参数,从飞机承受鸟类撞击能力和飞机自身重量考虑,最适宜用来制造飞机的材料是______。
(3)如图所示,一架飞机以720km/h的速度向正前方O点的鸟迎头飞去,则飞机的头A点到达O点位置所需的时间是______s,这也就是飞机留给该鸟逃离O点的时间。
(4)天空自古以来都是鸟类的地盘,鸟类也是人类灵感的来源,飞机就是根据鸟的翅膀特点而发明出来的,飞机之所以能够飞上高空,是由机翼的结构决定的,如图所示,机翼上方的空气流速______,导致机翼上方的压强______,从而形成一种向______的合力。
22.现今,乌鲁木齐地铁已开通了八楼至地窝堡机场的线路,大大便利了民众出行需求:
(1)站内安保人员时刻提醒乘客要在红色安全线外候车。这是因为地铁过站时,带动周围空气流速_________,车厢周围空气压强_________(以上两空选填“增大”或“减小”),若乘客在红色安全线内,_________(选填“红线外”或“红线内”)的空气会把乘客压向高速运动的地铁;
(2)地铁加速出站时,座椅会对乘客产生一个与地铁运动方向_________(选填“相同”或“相反”)的力。地铁行驶过程中,若以座椅上的乘客为参照物,地铁是_________的(选填“静止”或“运动”)。地铁进站时,撤去动力,地铁不能立刻停止,这是因为列车具有_________。
23.阅读短文,回答问题。
日常生活中存在这样的现象:飞机、轮船、汽车等交通工具运行时,受到空气阻力;人在水中游泳、船在水中行驶时,受到水的阻力;百米跑时,奔跑得越快,我们感到风的阻力越大。这是什么原国呢?
查阅相关资料得知:物体在流体中运动时,会受阻力作用,该阻力叫做流体阻力。流体阻力大小跟相对运动速度大小有关,速度越大,阻力越大;跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大;跟物体的形状有关,头圆尾尖(这种形状通常叫做流线型)的物体受到的阻力较小。物体从高空由静止下落,速度会越来越大,所受阻力也越来越大,下落一段距离后,当阻力增大到与重力相等时,将以某一速度作匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。
某研究小做了“空气对球形物体阻力大小与球的半径和速度的关系”的实脸,测量数据见下表。
小球编号 1 2 3
小球质量(g) 2 5 45
小球半径(×10-3m) 5 5 15
小球的收尾速度(m/s) 16 40 40
(1)结合短文,为了减小轿车行驶时受到的阻力,轿车的外形应设计成_________;
(2)1号小球受到空气阻力最大时的速度为_________m/s,此时空气阻力为_________N;(g=10N/kg)
(3)半径相同的小球,质量_________(选填“大”或“小”)的收尾速度大;
(4)对于3号小球,当速度为20m/s时,空气阻力_________(选填“大于”“小干”或“等于”)重力。
24.如图甲所示,2017年7月9日,宝鸡至兰州高速铁路开通运营,标志着我国西北地区全面融入全国高速铁路网,这条高速铁路也被称为“丝路高铁”。
针对宝兰新线特点,中车长春轨道客车股份有限公司研制的CRH5G型技术提升动车组,不仅耐高寒抗风沙,车内结构、空间、装饰也进行了优化升级,使旅客有更好的乘车体验。更好适应高寒、高温、高湿、高原和强风沙、强紫外线运用条件而研制生产的全天候动车组,设计运行时速250km。零下40℃可正常运行,车内温度恒定在24℃:
(1)CRH5G型技术提升动车组设计运行时速250km/h,合____m/s;(结果保留整数)
(2)如图甲所示,动车组在高速行驶中,以座位上的乘客为参照物,动车组是____(选填“运动”或“静止”)的;物体的运动和静止是_____;
(3)如图乙所示,当列车进站时,乘客必须站在站台安全线内的位置候车才安全,其原因是列车进站时,周围的空气流动速度___,压强___。(均选填“大”或“小”)
25.请你阅读短文,回答以下问题。
“复兴号”列车
2017年6月26日11时05分,具有完全知识产权的“复兴号”,在京沪高铁两端的北京南站和上海虹桥站双向发车成功,如图甲所示。试验最高时速350km/h,这意味着我国已经能够自主生产出达到世界先进水平的动车组列车。“复兴号”的内部设计体现了“以人为本”的理念,如车内可随时充电,车厢内wifi网络的全覆盖等,都为旅客带来了更好的出行体验。让“复兴号”载着我们的中国梦飞向祖国的大江南北!
(1)如图丙所示是高铁从甲站到乙站运动的v﹣t图像,由图像可知,在05min内,列车受到的牵引力________(选填“大于”“小于”或“等于”)阻力。若以铁路旁的某颗树为参照物,列车是_____的;
(2)如图丙中,在1020min内,列车行驶的距离是_____km,此过程中,列车受到的牵引力和阻力是一对_____(选填“平衡力”或“非平衡力”),列车的运动状态_____(选填“发生”或“不发生”)变化;
(3)列车的外形做成流线型,会_____(选填“增大”或“减小”)了空气对列车的阻力;高铁下方的轨道如果采用填充碎石头,当列车高速运行时,列车底部和轨道之间气压将会_____(选填“增大”或“减小”),碎石头可能飞起来落到轨道上,是非常危险的,所以高速轨道是不能填充碎石头的。
26.阅读短文,回答问题。
天上跑的火车—中国最快的悬挂式单轨列车。
如图所示,这就是国内最高速的空中列车,目前已经正式进入试运行阶段;看到悬挂在空中的列车,我们的第一反应会觉得一定是自己看反了,甚至会担心列车从空中落下来,实际上担心是多余的,空中列车采用的是新型的永磁电机,爬行能力是普通列车的3倍,即使在崎岖陡峭的路段上,也会让坐在里面的乘客感觉很舒适,列车采用了双层避震,噪音也很小。最高运行时速达每小时70公里车底距离地面5米以上,最高可达数十米;这款列车应用了部分高铁技术,可实现3~5列的灵活编组,载客量可达300 ~510人。据了解,空中列车最大的优点就是在空中运行,节省了地面空间,就算遇到雨雪天气,也不用担心会脱轨,同时该列车还设有全车监控系统、蓄电池救援、联挂救援等装置,当乘客遇到危险的时候,能方便快速安全地逃离。
(1)阅读文中材料,可知悬挂式单轨列车,噪音很小是在____________减弱噪声的;坐在车里的乘客以自己为参照物,悬挂式单轨列车是____________(选填“运动”或“静止”)的;
(2)如图所示,悬挂式单轨列车在匀速转弯时,水平方向受到____________(选填“平衡力”或“非平衡力”)的作用;
(3)“空中列车”全程采用全封闭管理,列车高速运动过程中,车身周围的气压____________(选填“大于”、“小于”或“等于”)离车身较远处的气体压强。
27.阅读短文,回答文后的问题。
无叶更舒适
如图所示为一款新型无叶电风扇,与传统有叶电风扇相比具有风量大、易清洁、气流稳、安全等特点。
开始时,底座中的电动机将空气从进风口吸入,吸入的空气经压缩后进入圆环空腔,再从圆环空腔上的细缝中高速吹出,夹带着周边的空气一起向前流动。导致后方更多的空气流入电扇出风口,风量被显著放大。无叶电风扇细缝口结构是根据“康达效应”设计的,康达效应指的是当流体(水或空气等)顺着物体的凸表面流动时,有向物体吸附的趋向并沿着物体的表面继续向前,在离开物体的瞬间,由于惯性其运动方向与出口末端的法线垂直。
(1)风扇正常运行时,相同时间内细缝流出的空气质量_______(填“小于”“等于”或“大于”)进风口流进的空气质量;
(2)下列实例中与无叶电风扇的细缝结构设计原理类似的是(______)
A.载重汽车装有许多车轮
B.飞机飞行时机翼获得升力
C.游艇能够漂浮在海面上
D.轮船经船闸从上游驶往下游
(3)若单位时间内的出风量为L(风量指单位时间内排出空气的体积),空气的密度为ρ,则t时间内出风口流出的空气质量是m的表达式m=__________。
(4)在相同时间内,电扇出风口输出的能量比细缝口输出能量要大,这是因为____________。
参考答案
1.C
【分析】
①在地球附近的物体都受到地球的吸引力叫重力,物体受重力作用,将改变运动状态,最终落回地面,判断出A是否符合题意。
②根据惯性的概念进行分析,即物体都有保持原来运动状态的性质称之为惯性,判断出B是否符合题意。
③流体压强与流速的关系:流体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大。
【详解】
A.空中飞行的乒乓球受到重力和空气阻力的作用,重力的施力物体是地球,在重力的作用下乒乓球的运动状态会发生变化,所以乒乓球在空中前进时不受平衡力作用;故A说法错误,不符合题意。
B.打出去的乒乓球在空中继续前进是由于惯性,仍要保持原来的运动状态,而不是受到惯性的作用;故B说法错误,不符合题意。
CD.球上方气体流速大于下方气体流速,则球上方的压强小于球下方的压强,因此球因为高速旋转前进比不旋转前进时受到一个向上的力,故会下落得慢。故C说法正确,符合题意;D说法不正确,不符合题意。
故选C。
【点睛】
知道物体由于惯性会保持原来的运动状态,知道力可以改变物体的越大状态,以及流体压强跟流速的关系,难点是能用流体压强解释有关的现象。
2.A
【详解】
因为快速行驶的汽车使得马路中间的空气流速大,空气压强小;马路两边的空气流速小,压强大.所以两边的气压大于马路中央的气压,树叶向马路中央运动,即向A方向飘动.故A符合题意,BCD不符合题意.
3.D
【详解】
A.托里拆利实验可以测量大气压强的值,故A正确;
B.马德堡半球实验可以证明大气压强的存在,故B正确;
C.大气压随着高度的增加而减小,在一个标准大气压下水的沸点是100℃,气压减小时,水的沸点越低,故C正确;
D.在气体中,流速越大的位置,压强越小,故D错误。
故选D。
4.D
【详解】
A.太阳伞上方为凸面,气体流速大,压强小;太阳伞底部为平面,气体流速小,压强大,上下方形成的压强差导致伞面严重变形,故伞面被向上“吸”,伞上方的空气流速大于下方,故D正确,ABC错误。
故选D。
5.B
【分析】
根据列车内部和两列车之间的空气流动速度,分析压强,玻璃将被压向压强小的一侧.
【详解】
两列火车相对高速行驶时,两列车之间空气流动速度很大,压强很小,列车内的压强远大于列车中间的压强,会把玻璃压向两列车之间.故选B.
6.C
【分析】
流体的流速越大的地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大。
【详解】
A.在两张纸片中间吹气,纸片合拢。这是因为纸片中间空气流速大,压强变小;纸外侧的压强不变,纸受到向内的压强大于向外的压强,受到向内的压力大于向外的压力,纸在压力差的作用下向中间靠拢。故A不符合题意;
B.将一纸条放在嘴边,用力从纸条上方吹气,因为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,纸条受到一个竖直向上的压力差,所以纸条就飘起来。故B不符合题意;
C.吸管喝水,水上升到嘴里是利用了大气压的作用。故C符合题意;
D.当用力吹漏斗时,气流沿漏斗的壁快速流出,速度比较大,乒乓球的上部气流流速大,压强比较小,乒乓球的下部受到的大气压是不变的,托着乒乓球不会掉下来。故D不符合题意。
故选C。
7.C
【详解】
机翼模型固定在托盘测力计上,无风时,托盘测力计示数为18N,等于机翼模型的重力;因为机翼模型上表面弯曲,下表面平直,当电风扇吹风时,相同时间内,空气经过上方的路程比下方路程长,流速大,压强小,机翼模型在压强差下产生向上的升力.因为机翼模型对托盘测力计的压力等于机翼模型的重力减去它受到的向上的升力,所以机翼模型对托盘测力计的压力减小了,小于机翼模型的重力,故托盘测力计的示数为10N。
故选C。
8.C
【详解】
A.重力与质量有关,不会突然减小,故A错误;
B.舱内外的气压都不会突然变大或变小,故B错误;
C.正在高空中飞行的飞机,挡风玻璃突然爆裂,舱内空气基本是静止的,所以流速小压强大,飞机在高速飞行,所以舱外空气流速大压强小,内外的压强差,将副驾驶整个上半身“推”出舱外,故C正确;
D.风挡玻璃突然爆裂后,舱内温度会降低,但压强不会增大,故D错误;
故选C。
9.C
【详解】
龙卷风的实质是高速旋转的气流,当刮起龙卷风时,龙卷风内部的空气流动速度增大,压强减小;龙卷风外侧的压强不变,地面上的物体或人畜如果被圈在龙卷风中,受到向内且斜向上的压强大于向外且斜向下的压强,受到向内且斜向上的压力大于向外且斜向下的压力,物体或人畜在压力差的作用下被“吸”起卷入空中,龙卷风不能使物体受到的重力变小,也不能使物体受到的浮力变大,故选项C正确,ABD错误。
故选C。
10.D
【详解】
A.拦河坝设计成下宽上窄的原因是:液体内部压强随着深度的增加而增大,故A不符合题意;
B.玻璃厂用吸盘搬运玻璃是利用大气压强,故B不符合题意;
C.高压锅容易把食物煮熟,这是利用气压大、沸点高的特点,故C不符合题意;
D.风沿着外墙吹过时,窗帘外侧空气流速大,压强小,内侧空气流速慢,压强大,窗帘受到向外的压强大于向内的压强,把窗帘压向窗户外面,故D符合题意。
故选D。
11.A
【详解】
在流体中流速越大的位置压强越小,流速越小的位置压强越大.高速旋转的气流,内部气流运动速度大于外部气流运动速度,内部气体压强小于外部气体压强,所以水在内外大气压的作用下被压入龙卷风,故A符合题意,BCD不符合题意.
12.D
【详解】
流体的压强跟流速有关,流速越大,压强越小.由于在空中快速转动上半部,上管口附近的空气流动速度快,压强小;下管口附近的空气流动速度慢,压强大,纸片在压强差的作用下,被压进下管口进而被压出上管口在空中出现“天女散花”。
故选D。
13.C
【详解】
A.舰载机在航母甲板上着陆时,由于对于舰载机之间有位置变化,所以是运动的,故A正确;
B.舰载机需要借助阻拦索的拉力才能尽快停止,说明力可以改变物体的运动状态,故B正确;
C.驾驶员系安全带是为了防止惯性造成伤害,但不能减小惯性,故C错误;
D.指挥舰载机起飞的勤务人员,若站在安全线以内,当航母飞过时,人内侧的空气流速大、压强小,使得人内外侧存在压强差,该压强差将人压向舰载机,而发生意外,故D正确.
14.B
【分析】
在倒置的漏斗里放一个乒乓球,从漏斗口用力向下吹气并将手指移开,乒乓球不会下落,这是流体压强跟流速的关系,找出符合这个科学道理的即可。
【详解】
A.用吸管吸饮料时,吸气时吸管内的气体压强减小,饮料在大气压作用下被压入嘴里,故A不符合题意;
B.大风时茅草屋顶空气流速增大,屋顶上方的压强减小,屋内压强大,屋顶受到的向上的压力大于向下的压力,把屋顶掀开,故B符合题意;
C.抽水机抽水时管内压强减小,水在大气压作用下被压入管内,被抽到高处,故C不符合题意;
D.壁虎能爬墙原理和吸盘道理相同,在大气压作用下使壁虎和墙之间产生摩擦力作用,摩擦力克服重力能在墙上爬行,故D不符合题意。
故选B。
15.BC
【分析】
①根据惯性的概念进行分析,即物体都有保持原来运动状态的性质称之为惯性,判断出A是否符合题意.
②在地球附近的物体都受到地球的吸引力叫重力,物体受重力作用,将改变运动状态,最终落回地面,判断出B是否符合题意.
③流体压强与流速的关系:流体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大.
【详解】
A. 空中飞行的兵乓球受到重力和空气阻力的作用,重力的施力物体是地球,在重力的作用下兵乓球的运动状态会发生变化,所以兵乓球在空中前进时不受平衡力作用,A错误;
B. 打出去的兵乓球在空中继续前进是由于惯性,仍要保持原来的运动状态,B正确;
CD、球上方气体相对球上部流速小于下方气体相对球下部流速,球上方的压强大于球下方的压强,因此球因为高速旋转前进比不旋转前进时会下落得快,C正确,D错误.
故选BC.
16.AC
【详解】
AB.AB管构成连通器,当阀门关闭,水处于静止状态时,A、B管中的水柱高度相同。故A正确,B错误;
CD.当阀门打开水流动时,B管下方水流速度大于A管下方水流速度,B管下方压强较小,所以B管水柱高度要低于A管,即A管中水柱比B管中水柱要高一些。故C正确,D错误。
17.增大受力面积 惯性 汽车上方空气流速大压强小,下方空气流速小压强大
【详解】
(1)[1]人的重力不变,所以,人与沙发之间的压力是不变的。但当皮座松软时,人与座位的接触面积变大了,根据影响压力作用效果的因素可以知道,人与座位之间的压强减小了。
(2)[2]人与车是共同向前运动的,当车因为刹车或者遇到障碍物突然停止时,人由于惯性还是继续向前运动,会造成伤害事故。
(3)[3]汽车静止时,它对水平地面的压力等于自身的重力。因为汽车底面是水平的,上表面是向上凸起的形状,类似机翼。当汽车行驶时,根据流体压强与流速的关系可以知道,上方空气相对汽车的流速大,气压小;下方空气流速小,气压大。总体来讲,空气对汽车的压力的合力是向上的,所以,此时汽车对地面的压力小于自身的重力。
18.小 汽车的尾翼;飞机机翼;喷雾器
【分析】
【详解】
(1)[1]由实验现象可知,两只小球向中间运动,其原理是流体流速越大的位置,压强越小。
(2)[2]生活中与“伯努利效应”相关的实例包括飞机机翼、地铁安全线、喷雾器、球类比赛中的旋转球等。
19.大于 B
【详解】
(1)[1]由浮子流量计的仪器其结构图可知,浮子上端周围空间小,下端周围空间大,由此可知浮子上端气体流速大于浮子下端的气体流速。
(2)[2]根据“气流对浮子的升力和流速成正比,比例系数为k”得
F=kv①
当浮子的质量为m,浮子稳定在高度h时
F=G=mg②
①②可得
v=
(3)[3]根据(2)中的关系式得到,要想使浮子流量计能反映更大的流量,需要增大浮子的重力,故需要用密度更大的材料制作浮子,铁的密度大于铝的密度,所以选择铁更合适。
20. 2 重力势能转化为动能
【详解】
(1)[1]水的体积为,水从端流到端所用时间为,则水的流量为
(2)[2][3]在1、2两处流量相等时,根据公式可知2处横截面积小,水的流速就大,由于流速大的位置压强小,所以处压强小水面低,处压强大水面高。
(3)[4]水往下流时,重力势能转化为动能,速度变大,而流量保持不变,根据可知,水柱的横截面积将减小。
21.1.6×106Pa C 0.15 大 小 上
【详解】
(1)[1]鸟撞击飞机的压强为
=1.6×106Pa
(2)[2]为了抗击鸟的撞击,飞机的材料的抗压性要大;为了使飞机飞行,应用密度小的材料;对比可知,材料C符合以上两个条件。
(3)[3]飞机的速度
v=720km/h=200m/s
飞机的头A点到达O点位置所需的时间
t==0.15s
(4)[4][5][6]飞机飞行时所需要的升力是由于空气流经机翼上方的速度大于机翼下方的速度,导致机翼上方的压强小于机翼下方的压强,从而产生一个向上的压力差而产生的。
22.增大 减小 红线外 相同 静止 惯性
【详解】
(1)[1][2][3]这是因为地铁过站时,带动周围空气流速增大,根据液体压强与流速的关系知:车厢周围空气压强减小,若乘客在红色安全线内红线内的空气会把乘客压向高速运动的地铁;
(2)[4]地铁加速出站时,座椅随地铁一起运动,乘客相对座椅向后运动,故座椅会产生一个阻碍乘客向后运动的力,故座椅会对乘客产生一个与地铁运动方向相同的力。
[5]若以座椅上的乘客为参照物,地铁相对座椅的位置没有发生改变,故地铁相对于座椅是静止的。
[6]地铁进站时,撤去动力,地铁不能立刻停止,这是因为列车具有惯性,要保持的运动状态。
23.流线型 16 0.02 大 小于
【详解】
(1)[1]由题意知,体阻力大小跟相对运动速度大小有关,速度越大,阻力越大;跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大;跟物体的形状有关,头圆尾尖(这种形状通常叫做流线型)的物体受到的阻力较小。为了减小轿车行驶时受到的阻力,轿车的外形应设计成流线型。
(2)[2]由表格数据可知,1号小球受到空气阻力最大时的速度为16m/s。
[3]由题意知,物体从高空由静止下落,速度会越来越大,所受阻力也越来越大,下落一段距离后,当阻力增大到与重力相等时,将以某一速度作匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。当小球匀速下降时,空气阻力等于重力,此时空气阻力为
(3)[4]通过比较表格中1号小球和2号小球的数据可知,半径相同的小球,质量大的收尾速度大。
(4)[5] 对于3号小球的收尾速度为40m/s,当速度为20m/s时,还没有达到收尾速度,此时仍做加速运动,此时的空气阻力小于重力。
24.69 静止 相对的 大 小
【分析】
(1)1m/s=3.6km/h。
(2)在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止。
(3)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。
【详解】
(1)[1]根据速度单位换算可知
(2)[2]动车组在高速行驶中,以座位上的乘客为参照物,动车组与乘客之间没有位置变化,所以是静止的;但如果以道旁的树木为参照物,动车组与树木之间有位置变化,又是运动的。
[3]物体的运动和静止是相对的。
(3)[4][5]根据流体压强和流速的关系可知,列车进站,列车速度大造成列车周围空气流速大,列车附近气体的压强小于大气压,人在压强差下被压向列车,造成危险,所以乘客必须站在站台安全线内的位置候车才安全。
25.大于 运动 50 平衡力 不发生 减小 减小
【详解】
(1)[1]分析图丙可知,在0~5min内,列车做加速运动,受力不平衡,此时列车受到的牵引力大于阻力。
[2]若以铁路旁的某颗树为参照物,列车的位置在发生改变,因此列车是运动的。
(2)[3]如图丙中,在10~20min内,列车以300km/h的速度做匀速直线运动,则在10~20min内,列车行驶的距离
[4][5]该过程中列车处于平衡状态,其运动状态不改变,在水平方向上列车受到的牵引力和阻力是一对平衡力。
(3)[6]列车的外形做成流线型,能减小空气对列车的阻力。
[7]高速列车在行驶过程中,会使碎石头和列车之间的空气流速变大,压强变小,碎石头外侧的气体压强不变,碎石头在向内压强差的作用下,可能飞起来落到轨道上,所以高速轨道是不能填充碎石头的。
26.声源处 静止 非平衡力 小于
【详解】
(1)[1]由文中信息知,悬挂式单轨列车采用了双层避震,因此是在声源处减弱噪声的;
[2]坐在车里的乘客以自己为参照物,悬挂式单轨列车相对于自己的位置没有发生变化,所以是静止的;
(2)[3]悬挂式单轨列车匀速转弯时,尽管速度大小不变,但运动的方向发生了变化,那么它的运动状态发生了变化,因为力是改变物体运动状态的原因,所以此时单轨列车受到的是非平衡力的作用;
(3)[4]悬挂式单轨列车高速运动过程中,根据流体压强与流速的关系,流速越大的位置压强越小,所以车身周围的气压小于离车身较远处的气体压强。
【点睛】
容易题。失分原因如下:
小问 失分原因
(1)第一空 对减弱噪声的途径不了解
(1)第二空 不会根据参照物判断物体的运动状态
(2) 不能辨识平衡力与非平衡力
(3) 不记得流体压强和流速的关系或不能灵活将所学知识应用于具体题目中
27.等于 B ρLt 后方空气对流入气体做功,能量增加
【详解】
(1)[1]由题可知:电动机将空气从进风口吸入,吸入的空气经压缩后进入圆环空腔,再从圆环空腔上的细缝中高速吹出,所以相同时间内从细缝口流出的空气质量应等于进风口流进的空气质量;
(2)[2]空气从圆环空腔上的细缝中高速吹出,空气流速大,压强小,其后方空气流速小,压强大,所以更多的空气流入电扇出风口,即运用到流体压强与流速关系的知识。
A.载重汽车装有许多车轮,是通过增大受力面积减小对地面的压强,A不合题意;
B.飞机飞行时机翼上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,从而使飞机获得升力,B符合题意;
C.游艇能够漂浮在海面上,是因为受到浮力的作用,C不合题意;
D.轮船经船闸从上游驶往下游,利用的是连通器原理,D不合题意。
故选B;
(3)[3]已知单位时间内的出风量,则经过t时间出风总量为Lt,则流出的空气体积为Lt,依据密度公式
m=ρV=ρLt;
(4)[4]压缩空气从圆环空腔上的细缝中高速吹出,根据流速大的地方压强小,后方空气对流入气体做功,能量增加。