第8章 七、飞机为什么能上天
一、单选题
1.???如图所示,小华用卡纸自制了飞机机翼模型,当她用电吹风从侧面向它吹风时,机翼就会升起,这是因为机翼( )
A.?上方空气速度大,流体压强大????????????????????????????????????????
B.?上方空气速度大,流体压强小????????????????????????????????????????
C.?下方空气速度大,流体压强小????????????????????????????????????????
D.?下方空气速度大,流体压强大
2.???下列现象中利用到流体压强与流速关系的是( )
A.?机翼受升力使飞机飞上蓝天?????????????????????????
B.?潜水艇从海底上浮?????????????????????????
C.?火箭受推力飞向太空?????????????????????????
D.?轮船经船闸从下游开到上游
3.???吸尘器能“吸”除灰尘和碎屑,下述“吸”的原理与其相同的是( )
A.?靠近的水滴会相互“吸”引合为一体????????????????????????????????????????
B.?厨房里的抽油烟机能够“吸”走油烟????????????????????????????????????????
C.?摩擦过的物体能够“吸”引轻小物体????????????????????????????????????????
D.?汽油和空气的混合物被“吸”入气缸
4.???如图所示,往两张相隔较近的纸中间吹气,两张纸将( )
A.?静止不动?????????????????????????
B.?来回振动?????????????????????????
C.?向两侧分开?????????????????????????
D.?向中间靠找
5.???下列实验中,不能说明流速大小对物体的压强有影响的是( )
A.?
吹气时纸条向上飘????????????????????????????????????????
B.?
用吸管吸饮料????????????????????????????????????????
C.?
吹气时纸片向下凹陷????????????????????????????????????????
D.?
吹气时A管水面上升
6.???下列事例中能应用流体压强与流速关系解释的是( )
A.?潜水艇能在水中下潜或上浮????????????????????????????????????????
B.?水库的大坝修成“上窄下宽”????????????????????????????????????????
C.?并列行驶的军舰不能靠得太近????????????????????????????????????????
D.?用嘴通过吸管从瓶中吸起饮料
7.???下列有关压强知识的说法正确的是( )
A.?刀刃磨得很锋利,是为了增大压力????????????????????????????????????????
B.?利用托里拆利实验可以测出大气压的值????????????????????????????????????????
C.?物体的重力越大对接触面的压强就一定越大????????????????????????????????????????
D.?动车运行时,车厢附近的气流速度较大,压强较大
8.???下列各种现象与其应用的物理知识之间的关系中,正确的是( )
A.?航空母舰漂浮在海面--液体压强与液体密度的关系????????????????????????????????????????
B.?热气球升空--压力与温度的关系????????????????????????????????????????
C.?水下潜水艇能够上浮--气体压强与深度的关系????????????????????????????????????????
D.?飞机获得升力起飞--流体压强与流速的关系
二、填空题
1.???在转移急救新冠肺炎病人时,救护车行驶时,车身表面空气流动快,压强______,车内空气向外排出;而且“负压救护车”内有一个病人躺卧的“安全舱”,舱内气压______(选填“大于”“等于”或“小于”)舱外气压,保证空气只能由舱外流向舱内,并在舱内杀菌处排出,保证医护人员安全。
2.???如图是我国最新研发的隐形战机,机翼的横截面积设计成如图所示的形状,这是利用了在气体中流速越大的地方压强越______的原理,从而使机翼的上下表面产生压强差,为飞机提供升力。当该飞机水平加速飞行时,飞机受到的动力______(选填“大于”、“等于”或“小于”)它受到的阻力。
3.???2019年12月17日,我国第一艘国产航空母舰“山东舰”在海南三亚某军港交付海军。国产航母标准排水量约为60000吨,满载排水量是67000吨,则该航母满载时受到的浮力为______。舰载机能够升空是因为它在甲板上运动时,机翼下表面比上表面的空气流速______,从而产生向上的升力。
4.???天气热了,不少班级开始开电扇降温。如图所示,为育华初二某班天花板的两把完全相同重力为G的电扇,甲未开,天花板对吊扇的拉力为F甲;乙开了,天花板对吊扇的拉力为F乙.则F甲______G,F甲______F乙(均选填“大于、等于或小于”)
???图中车为辽宁国家紧急医学救援队驰援武汉抗击新冠肺炎的方舱车,从其造型上来分析,当救护车高速运行时,对水平地面的压力将比救护车静止在水平地面时的压力______(选填“大”或“小”);救护车急刹车时能快速的停下来,是由于摩擦由______摩擦变为______摩擦而变大的缘故。
???如图所示,是风吹过屋顶的示意图。“卷我屋上三重茅”是由于屋顶空气流速较屋内大,压强较屋内______,形成向上的压力差,使茅屋顶上的茅草随风飞走。“下者飘转沉塘坳”说明力可以改变物体的______。
7.???龙卷风的实质是高速旋转的气流,它能把地面上的物体或人畜“吸”起卷入空中,龙卷风能“吸”起物体的主要原因是龙卷风内部的气体流速______,压强______。
8.???如图所示,将小纸条自然下垂,靠近水龙头流下的水流,小纸条将______(偏向/偏离)水流,这一现象说明流体流速越大,压强越______。
第8章 七、飞机为什么能上天
【答案】
1.??B???????2.??A???????3.??B???????4.??D???????5.??B???????
6.??C???????7.??B???????8.??D???????
【解析】
1.??
解:因为机翼模型上表面弯曲,下表面平直,当用电吹风从侧面向它吹风时,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,故B正确,ACD错误。
故选:B。
机翼的升力:机翼的上方是弧形,空气流过上方时流速大,压强小。机翼下方是平面,空气的流速小,压强大,这一压强差使飞机获得竖直向上的升力。
本题的解题关键是了解机翼的形状特点以及空气流速与压强的关系,从而理解产生升力的原因。
2.??
解:
A、飞机的机翼做成上凸下平的形状,当飞机运动时,流过机翼上方的空气流速大、压强小,流过机翼下方的空气流速小、压强大,机翼上下方就有了向上的压力差,便形成向上的升力,利用了流体压强与流速关系,故A符合题意。
B、潜水艇通过改变自身的重力来实现上浮或者下潜。当潜水艇把水排出水舱后潜水艇上浮;当潜水艇往水舱充水时潜水艇下沉,故B不符合题意。
C、火箭的燃料燃烧时高速向后喷出热气流,从而获得向前的推力,利用的是力的作用是相互的原理,故C不符合题意。
D、轮船过船闸是利用的是连通器的原理,故D不符合题意。
故选:A。
流体压强和流速的关系是:流速大,压强小;流速小,压强大;据此对各选项逐一分析即可作出判断。
本题要求能区分生活中常见的物理现象背后的原理;要求学生区分不同的交通工具获得动力的方式。
3.??
解:吸尘器在工作时,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灰尘、纸屑等垃圾“吸”入,利用了流体压强和流速的关系。
A、靠近的水滴会相互“吸”引合为一体是因为分子之间存在引力,故A错误。
B、厨房里的抽油烟机能把油烟吸走,是利用流体压强与流速的关系。故B正确。
C、摩擦过的物体能够“吸”引轻小物体,是因为摩擦过的物体具有吸引轻小物体的性质。故C错误。
D、油和空气的混合物被“吸”入气缸是由于大气压的作用。故D错误。
故选:B。
(1)在流体中,流速越大的位置压强越小;
(2)分子之间存在着引力和斥力;
(3)由于摩擦而使物体带电叫摩擦起电,带电体具有吸引轻小物体的性质;
(4)由于大气有重力且具有流动性,故大气会对地球表面的物体产生压强;大气压在生活中有很广泛的应用,如:吸饮料、钢笔吸墨水、吸盘式挂钩等等。
本题利用了大气压的存在、摩擦起电、流体压强与流速关系及分子间的作用力来解释一些现象,一个“吸”字,包含不同的物理规律,要注意区分。
4.??
解:没有吹气时,纸的中间和外侧的压强相等,纸在重力的作用下自由下垂。当向中间吹气时,中间的空气流动速度增大,压强减小。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。
故选:D。
流体的压强跟流速有关,流速越大,压强越小。比较纸的内外受到的压强是解决本题的关键。
掌握流体压强跟流速的关系,能用流体压强与流速的关系解释有关的问题。
5.??
解:
A、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。能说明“流速大小对流体压强有影响”,A不符合题意。
B、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,B符合题意;
C、用嘴在纸片下面吹气时,纸片下方的空气流速加快,下方的压强小于上方的压强,故纸片向下凹陷,能说明“流速大小对流体压强有影响”,C不符合题意;
D、当用嘴向B管中吹气时,致使A管上方的气压减小,在大气压的作用下,水在A吸管中上升,能说明“流速大小对流体压强有影响”,D不符合题意。
故选:B。
(1)从纸条上方和下方空气的流速和所受压强的大小去考虑即可解决;
(2)当用口吸吸管时,口内气压减小,小于外界大气压,大气压压着饮料进入口中;
(3)下方空气流速大压强小;
(4)当用嘴向B管中吹气时,致使A管上方的气压减小,在大气压的作用下,水在A吸管中上升。
本题考查流体压强与流速的关系及大气压的知识,要掌握。
6.??
解:A、潜水艇是靠改变自身重力来实现上浮或下潜的,故A不符合题意。
B、因为水的压强随深度的增加而增大,所以大坝下部受到水的压强大,水坝的下部总要比上部修建的宽些,以便承受更大的水压,故B不符合题意。
C、两船并排快速前行,可导致中间水流速变大,压强变小。水压着船向中间靠近,容易造成事故。所以船舶航行时应避免两艘靠近的船并排前进,故C符合题意;
D、用吸管吸饮料是利用大气压的作用,故D不符合题意。
故选:C。
(1)潜水艇浸没在水中无论是上浮还是下沉,潜水艇的体积不变(排开水的体积不变),受浮力不变;通过让海水进、出压力舱改变潜水艇受到的重力,实现上浮或下沉的。
(2)利用液体内部压强的特点(液体的压强随深度的增加而增大)去分析解释。
(3)两船并排快速前行,可导致中间水流速变大,压强变小。水压着船向中间靠近,造成事故。
(4)用吸管吸饮料是利用大气压的作用。
此题是一道综合题,涉及了大气压、流体压强与流速、液体压强、浮沉条件的应用等几个知识点,要求灵活运用所学力学知识加以分析。
7.??
解:
A、刀刃磨得很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A错误;
B、意大利科学家托里拆利,利用一根玻璃管测出了大气压所能支持的水银柱的高度,从而得出了大气压的数值。故B正确;
C、根据p=F/S可知,压强大小的影响因素是压力和受力面积;压力的大小等于重力大小是有条件的,重力大,压力不一定大,同时不知道受力面积的大小,所以不能比较压强的大小,故C错误;
D、动车运行时,车厢附近的气流速度较大,压强较小,故D错误。
故选:B。
(1)增大压强的方法:是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强;
(2)托里拆利实验最早测出了大气压的值;
(3)压强大小的影响因素是压力和受力面积,而压力是垂直压在物体表面上的力,重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,只有把物体放在水平地面上时,对地面的压力F是由重力引起的,F=G;
(4)流体的压强跟流速有关,流速越快的地方压强反而越小。
此题考查压强的影响因素、流体压强与流速的关系、大气压强的测量、增大压强的方法等。是一道综合性很强的题目。但难度大,掌握基础知识即可解答。
8.??
解:A、航空母舰漂浮在海面是由于此时的浮力等于自身的重力,故A错误;
B、热气球浸在空气中时,浮力大于热气球自身的重力,从而升空,故B错误;
C、水下潜水艇能够上浮,是因为浮力大于潜水艇的重力,故C错误;
D、飞机飞行时获得升力,是因为飞机的机翼的特殊形状,使下方空气流速小,压强大,获得升力,故D正确;
故选:D。
据题目中所提示的情形,联系课本知识,逐个分析判断即可解决。
此题主要考查力学知识,所列举的事例使我们日常生活中常见的,因此同学们在学习时,要多注意身边物理现象,用所学知识解释这些现象。
【填空题答案】
1.??小? 小于???????
2.??小? 大于???????
3.??6.7×108N? 小???????
4.??等于? 大于???????
5.??小? 滚动? 滑动???????
6.??小? 运动状态???????
7.??大? 小???????
8.??偏向? 越小???????
【解析】
1.??
解:救护车行驶中车身表面空气流动快,压强变小,车内空气向外排出;
负压救护车其最大特点是负压,即利用技术手段,使舱内气压小于舱外气压,保证空气只能由舱外流向舱内。
故答案为:小;小于。
流体的压强跟流体的速度有关,流速越大的地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大。
本题考查了流体压强与流速的关系以及负压救护车的原理,体现了物理服务于社会的课标理念。
2.??
解:(1)飞机起飞时,利用了在气体中流速越大的地方压强越小的原理,从而使机翼的上下表面产生压强差,为飞机提供升力。
(2)当该飞机水平加速飞行时,其运动状态不断改变,因此,飞机受到的动力大于它受到的阻力。
故答案为:小;大于。
(1)根据流体压强与流速的关系可做出解答;
(2)物体在非平衡力的作用下,其运动状态会发生改变。
本题主要考查了流体压强与流速关系的应用、物体在非平衡状态下的受力情况,有一定综合性。
3.??
解:(1)该航母满载时排水量:
m排=67000t=6.7×107kg,
航母满载时受到的浮力:
F浮=G排=m排g=6.7×107kg×10N/kg=6.7×108N;
(2)舰载机机翼上凸下平,在飞行时,机翼下表面比上表面的空气流速小,则下方空气的压强大于上方空气的压强,产生向上的压力差,形成向上的升力。
故答案为:6.7×108N;小。
(1)知道航母满载排水量(排开水的质量),利用阿基米德原理求该舰满载时所受浮力;
(2)流体压强与流速的关系:在流体流速越大的地方,压强越小;在流体流速越小的地方,压强越大。
本题考查了流体压强与流速的关系、阿基米德原理的应用,知道航母满载时排水量就是排开水的质量是本题的关键。
4.??
解:电风扇静止时受到的重力和固定杆对它的拉力是一对平衡力,即拉力F甲=G;
电风扇转动时,风扇叶对空气施加了一个向下的力,由于物体间力的作用是相互的,空气对风扇叶施加了一个向上的反作用力;此时风扇叶受到了三个力的作用,重力G、天花板对吊扇的拉力为F乙、空气对扇叶施加的力F′,风扇在这三个力的作用下在竖直方向上静止,所以G=F乙+F′,所以F乙<G。
故答案为:等于;大于。
风扇静止,静止就是一种平衡状态,平衡状态时受到的就是一对平衡力,从而判断出重力G和拉力的关系;
电风扇转动时,风扇叶片就会对空气施加一个向下的力,由于物体间力的作用是相互的,所以风扇叶受到了一个空气施加的反作用力,此时风扇叶片虽然转动,但位置没有变化,此时风扇叶片依然受到的是平衡力,根据平衡力的知识分析。
此题考查的是平衡力和相互作用力。解答此题的关键是我们要知道:电扇虽然转动,但由于它没有运动或者说位置没有发生变化,所以此时它依然是平衡状态,受到的是平衡力。
5.??
解:救护车呈流线型,救护车行驶时,其上方的空气流速大,下方的空气流速小,上方的压强小于下方的压强,救护车在压强差下产生向上的升力,对地面的压力减小。
救护车正常行驶时车轮在地面上滚动,是滚动摩擦;紧急刹车时车轮在地面上滑动,属于滑动摩擦;相同条件下,滑动摩擦大于滚动摩擦。
所以救护车急刹车时能快速的停下来,是由于摩擦由滚动摩擦变为滑动摩擦而变大的缘故。
故答案为:小;滚动;滑动。
(1)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;流体的流速越小,压强越大.
(2)根据两个物体的运动情况不同,可将摩擦力分为三种:当一个物体在另一个物体表面滑动时,产生的摩擦力叫滑动摩擦力;当一个物体在另一个物体表面滚动时,产生的摩擦力叫滚动摩擦力;当两个物体未发生相对运动,但有相对运动趋势时,产生的摩擦力叫静摩擦力。相同条件下,滑动摩擦大于滚动摩擦。
此题考查流体压强和流速的关系、增大摩擦的方法,重点考查学生利用所学知识解决实际问题的能力,是一道好题。
6.??
解:(1)“卷我屋上三重茅”是由于屋顶空气流速大、压强小,屋内空气流速小、压强大,形成向上的压力差,使茅屋顶上的茅草随风飞走。
(2)“下者飘转沉塘坳”是说茅草在力的作用下飘到低洼处,说明力可以改变物体的运动状态。
故答案为:小;运动状态。
(1)在流体中,流动速度越大的位置,压强越小;
(2)力的作用效果有二:改变物体的形状,改变物体的运动状态。
本题以古诗为背景,考查了其中包含的物理知识,主要是流体压强与流速的关系、力的作用效果等,难度不大。
7.??
解:龙卷风的实质是高带旋转的气流,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。
故答案为:大;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。
本题的解题关键是了解龙卷风的实质以及空气流速与压强的关系。
8.??
解:小纸条靠近水龙头流下的水流时,水流带动周围空气流动,使水流与纸条间的空气流动速度较快,压强较小,所以纸条被压向水流,这一现象能说明流体流速越大的位置压强越小。
故答案为:偏向;越小。
本题主要考查流体压强与流速的关系:流速越大的地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大。
掌握流体压强跟流速的关系,能用流体压强解释有关的问题。
【探究题简答题综合题答案】
??流体的流速越大压强越小? 1???????
2.??答:静止时对路面的压力大。
因为小汽车在水平路面静止时,对地面的压力等于重力;小汽车外型是流线型,高速行驶时,相同时间内,空气经过上方的路程比下方路程长,流速大,根据“流速越大压强越小”原理可知,流过汽车的空气产生向上的压强差,汽车就会受到向上的压力,汽车高速行驶对地面的压力减小。???????
3.??解:这样的结构可以改进洞内的通风情况,当风水平吹过地面时,由于B处隆起,导致B处空气流速较快,根据流体流速越快,压强越小,所以pA>pB,则洞内空气可由A流向B;洞穴中风向如图所示:
.???????
【解析】
1.??
解:(1)甲:下垂的两张纸,向中间吹气,中间空气流速变大压强变小,这两张纸在大气压作用下相互靠拢。
乙:向饮料管A吹气,使B管上方的空气流速变大压强变小,饮料管B中的液体会在大气压作用下上升并从管口溢出。
甲、乙两幅图的实验现象可以说明流体的流速越大压强越小。
(2)如图,绕塑料瓶轴心逆时针旋转着的塑料瓶,塑料瓶周围空气的流速由瓶本身旋转带动旁边空气旋转形成逆时针选转的气流,塑料瓶自转形成的气流和电风扇吹风所形成的气流。这两股气流在瓶的上侧为同方向,在下侧为相反方向,导致在上侧气体流速度较大,压强较小,而在下侧反方向的一侧,气体流速较小,压强较大。这两侧压力差将塑料瓶向两股气流同方向的一侧偏移。
(3)1是下旋球,3是上旋球,2是不旋球。
轨迹1是上旋球的原因:乒乓球在上旋过程中向右运动,但是同时乒乓球逆时针转动,带动周围空气逆时针转动,乒乓导致球上方的空气流速大于球下方的空气流速,乒乓球上方的压强小于球下方的压强,乒乓球受到向上的压力差,乒乓球会向上压,使得乒乓球速度减少的慢,故上升的高度比不旋转的乒乓球更高,落点更远,故选择第1条曲线表示下旋球。
故答案为:(1)流体的流速越大压强越小;(2)见上图,塑料瓶向两股气流同方向的一侧偏移;(3)1。
(1)流体的流速越大压强越小。
(2)根据流体压强跟流速的关系进行解答塑料瓶的受力情况;
(3)分析球在逆时针运动时受到空气阻力,分析球上方和下方空气速度的变化。
乒乓球运动中乒乓球的上旋球和下旋球,篮球运动中投篮,足球在香蕉球等都跟流体压强有关系,只有明白其中的道理,才能打的更出色,反映了体育运动和物理的密切关系。
2.??
静止时对地面的压力等于汽车自身的重力,高速行驶时,用流体压强与流速的关系可以解释这个问题。
掌握流体压强和流速的关系,能利用流体压强和流速的关系解释生活中的相关现象。
3.??
根据流体压强与流速的关系分析解答:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大。
掌握流体压强跟流速的关系,能利用流体压强知识解释生活中的现象。