人教版八年级物理下册
第九章
压强
9.4
流体压强与流速的关系
课后练习
一、选择题
1.如果我们在有大风的天气中迎风骑车,一阵大风刮过时,会感到无法用嘴或鼻子吸气,但可以向外吐气,当大风过去,又恢复了正常的呼吸。出现以上现象的原因是( )
A.风大时,脸前空气的压强大,压得人难以吸气
B.风大时,脸前空气的压强大,使人难以吐气
C.与气压无关,是人缺乏锻炼
D.风大时,脸前空气的压强小,所以容易向外吐气
2.如图所示,从倒置的漏斗口用力向上吸气或向下吹气,乒乓球都不会掉下来。下列说法正确的是( )
A.吸气或吹气都增大了乒乓球下方气体的压强
B.吸气或吹气都减小了乒乓球上方气体的压强
C.只有吸气才会增大了乒乓球上方气体的压强
D.只有吹气才会增大了乒乓球下方气体的压强
3.如图所示,泡沫块正在沿粗糙斜面缓慢下滑,现用吸管沿泡沫块上表面吹气。不计空气阻力,则吹气过程中泡沫块可能(
)
A.继续向下滑
B.静止不动
C.加速向上滑
D.匀速向上滑
4.小明将两个相同的一次性塑料杯叠放在一起,用吹风机以恒定风速沿上杯口水平吹气,发现塑料杯被吹出,如图,有人认为这是因为“上杯口流速大,压强小”使杯子飞出,也有人认为这是因为“吹气时有气体进入下面的杯子中将上面的杯子顶上来”.为进一步验证以上两种解释,下列方案不可行的是
A.在上面的塑料杯底开一个孔,再次重复实验,观察杯子情况
B.将下面的塑料杯的底剪去,再次重复实验,观察杯子情况
C.将两塑料杯的底都剪去,再次重复实验,观察杯子情况
D.将上面塑料杯的杯口剪去,使其低于下面塑料杯的杯口,再次重复实验,观察杯子情况
5.下列选项中,不能用流体压强与流速的关系解释的是( )
A.正在升空的民航客机
B.上窄下宽的拦河坝
C.地面刮起的龙卷风
D.列车站台上的安全线
6.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
7.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
8.如图所示.在水平公路上,小汽车作匀速直线运动时与静止时相比较.下列说法正确的是:(
)
A.运动时对地面的压力小于静止时
B.运动时对地面的压力等于静止时
C.运动时与地面的摩擦力小于静止时
D.运动时与地面的摩擦力等于静止时
二、填空题
9.如图所示,用一个矿泉水瓶和两根吸管制作成的一个“口吹喷雾器”,当向水平管中吹气时,竖直吸管上方的空气流速大,压强______(选填“大”或“小”),矿泉水瓶中的水在______的作用下从竖直管中喷出,其中矿泉水瓶瓶口要保持______。(选填“敞开”或“密闭”)
10.拧开水龙头,使自来水流过如图所示的玻璃管,在A、B、C三处,水的流速较大的是________处,压强较小的是________处.
11.一次飓风发生时,屋外气压急剧降到9×104Pa,这是因为_____,当时门窗紧闭,可以认为室内气压是标准大气压,粗略取作1×105Pa.若室内屋顶的面积是100m2,这时屋顶所受到的内外压力的差值可达______ N,足以将屋顶掀飞.在风暴经过的地区,紧闭的玻璃窗上的玻璃可能破碎.破碎的玻璃片通常向______飞散(填“屋内”或“屋外”).
12.在地面附近同一高度或高度差不显著的情况下,空气流速v与压强P的关系可表示为:
ρ0V2+P=C(式中C是常量,ρ0表示空气密度).在水平桌面上放置一个质量为m的硬币,并沿箭头所示方向吹气,气流通过硬币上部,由于硬币下面没有气流通过从而产生压力差,给硬币一个向上的动力.
(1)根据上述流速与压强的关系可知:空气流速越大,压强越___________.
(2)刚好将硬币吹起时,硬币上、下表面的压力差△F=____________.
(3)若当上方的气流速度为V0时,硬币恰好被吹起,请写出硬币表面积S的表达式:S=
___________(用ρ0
、V0
、m、g表示)
13.让自来水流过如图所示的装置,当水流稳定后最后喷出的是?________(选填“冷水”、“热水”或“温水”);利用了在气体和液体中,流速越大的位置压强?______;管内P处的压强_______(选填“大于”、“小于”或“等于”)Q处的压强。
14.晚会上,小亮用一根软胶管表演了一个有趣的节目.如图所示,他一只手握住管的中部,保持下半部分不动,另一只手抓住上半部,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,并从上管口“天女散花”般地飞了出来.由上述实验现象可以确定软胶管上管口处的压强p1和下管口处的压强p2的大小关系为p1_______p2.(选填“大于”、“等于”或“小于”)
三、作图题
15.将乒乓球放在倒置的漏斗里,从漏斗尖嘴处向上用力吸气,发现乒乓球不掉下来,如图甲所示。请在乙图中画出此时乒乓球的受力示意图。
16.小明同学将如图丙所示的玻璃管装置接到水流稳定的自来水管上,当水在玻璃管中流动时,请画出水流动时两个竖直管中液面的大致位置.
四、实验题
17.为了研究“风吹过山坡时,迎风坡和背风坡的风速大小”。小凯制作了一个山体模型固定放置在水平地面上,并在山体模型的迎风坡和背风坡各开A、B两个小孔,小孔与模型内的测气体流动速度装置相连,如下图(左)所示。当有强风一直吹过山坡时,测气体流动速度装置内的液面如下图(右)所示。
(1)A孔口气体的压强_______(选填“大于”、“等于”或“小于”)B孔口气体的压强。
(2)A孔口气体的流动速度_______(选填“大于”、“等于”或“小于”)B孔口气体的流动速度。
(3)山体模型对地面的压强
_______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
18.利用身边的器材可以做很多物理小实验。
(1)在空矿泉水瓶中装入少量热水,迅速倒出,再马上盖上瓶盖看到瓶子瘪了,这是因为______的存在。
(2)如图a,矿泉水瓶中装满水后插入吸管甲,用另一吸管乙向吸管甲上方吹气,吸管甲中水面会上升,这是因为流体的流速越大。压强越_________。
(3)如图b,在矿泉水瓶上扎两个相同大小的小孔
A
和
B,从B
孔喷出的水流速较大。这一现象揭示的物理原理是_______。
(4)如图c,将扎有小孔
A、B的矿泉水瓶放入装有盐水的水槽中,B孔有水喷出,则A孔_________。
a.可能水既不流出也不流入
b.一定有水流出
c.一定有水流入
19.如图所示,一块重为G的平板以一定的冲角α(平板与水平方向的夹角)在空气中水平运动时,平板会受到一个竖直向上的升力FL。
(1)若平板处于空中某一高度保持不变,那么,需满足FL__________G。(大于/小于/等于)
(2)理论表明,升力大小与空气密度ρ、平板面积S、平板运动速度v有关,用公式表示为FL=
CρSv2(C叫升力系数,是一个没有单位的数值,其值与冲角有关)。则由公式可知,若C、ρ、S均保持不变,那么,速度增加10%,升力将增加___________%。
(3)飞机飞行时同样会受到升力的作用。某次对飞机的实验研究获得了如下数据(飞机的冲角其实是指机翼的冲角):则升力系数随冲角的增大而_____________。
A.逐渐变大
B.逐渐变小
C.先增大后减小
D.先减小后增大
α/°
0
5
10
15
20
25
C
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
1.3
(4)在飞机起飞后的开始一段时间里,飞机将不断爬升以达到规定的高度,在这个过程中,飞机升力的不断增大主要是通过以下两种方式来实现:①__________;②___________。
(5)飞机还利用流体压强与流速的关系,在机翼上获得升力克服地球引力,从而翱翔在蓝天上了。飞机机翼导流板横截面的形状是下列四图中的_____________。
A.B.C.D.
(6)飞行时飞机所受阻力f与飞行速度v的平方成正比,即f=kv2
(其中k为常量)
.总质量为m的飞机(不计飞行时的油耗)以速度a沿水平方向匀速飞行,则发动机产生的牵引力F=____________________(用字母表示),飞机受到的升力N=__________(用字母表示)。
五、综合题
20.阅读短文,回答问题
无砟(zhǎ)轨道的高速列车
无砟轨道(如图甲)的路基不用碎石,铁轨和轨枕直接铺在混凝土上,这可减少维护、降低粉尘等。沪宁城际高速铁路将建成投入运营,标志着我省进入了高速铁路时代。高速列车在无砟轨道上运行时如子弹头般穿梭而过,时速可达
350
千米(如图乙)。传统铁路的钢轨是固定在枕木上,之下为小碎石铺成的路砟
如图丙。
(1)列车设计为子弹头型,目的是:_____。
(2)列车在匀速行驶过程中,列车的动力_____阻力(填“>
”、“
<”或“=”),快到站点时,列车鸣笛声是通过_____传入人耳的。
(3)传统的铁路轨道路砟和枕木的作用是_____。
①增大受力面,防止铁轨因压力太大而下陷到泥土里;
②可以减少噪声和列车振动;
③可以减少维护、降低粉尘;
④可以吸热、增加透水性。
A.①②③
B.①②④
C.①③④
D.②③④
(4)沪宁两地高速铁路线长是
297km,若列车从南京到上海用时
54min,则它行驶的平均速度是_____km/h。
(5)乘客在站台边候车时,为什么站在离轨道一定距离的地方才能确保人身安全?
答:_____。
21.阅读短文,回答问题.
无叶更舒适
如图甲是一款新型无叶电风扇,与传统有叶风扇相比具有易清洁、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环形空腔,再从环形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风扇的出风口,风量被显著放大.
无叶风扇的细缝结构是根据“康达效应”设计的,康达效应是指当流体(水或空气)顺着物体的凸表面流动时,有向物体吸附的趋向并沿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风口末端的法线垂直.
(1)风扇正常运行时,相同时间内细缝流出的空气质量_____(填“大于”“等于”或“小于”)进风口流进的空气质量.
(2)下列与后方更多空气流入电扇出风口的原理相同的是_____.
A.载重汽车装有许多车轮
B.飞机飞行时机翼获得升力
C.足球在草坪上滚动得越来越慢
D.给自行车轴加润滑油
(3)下图是小明设计的圆形空腔横截面示意图,其中设计合理的是_____.
(4)在相同的时间内,电扇出风口输出的能量比细缝口输出的能量要大,这是因为_____.
(5)某品牌的无叶电风扇在实际电功率相同时,它的出风量与出风口的面积有关,相关数据如下表所示,利用表中的数据在图乙坐标系中作出电风扇的出风量与出风口面积的图象.
(_______)
出风口面积/dm2
出风量/(L?s﹣1)
8
450
12
550
16
590
20
600
【参考答案】
1.D
2.B
3.A
4.C
5.B
6.C
7.A
8.A
9.小
大气压
敞开
10.B
B
11.流速大压强小
1×106
屋外
12.
小
mg
13.
温水
越小
小于
14.小于
15.
16.
17.大于
小于
变小
18.大气压强
小
同种液体中,液体深度越深压强越大
b
19.等于
21
C
提高速度
增大机翼冲角以增大升力系数
D
ka2
mg
20.减少汽车的迎风面积,来减小空气的阻力作用
=
空气
B
330
高速列车驶过时,列车附近的空气流速变大,压强变小,人外侧的大气压会把人推向火车
21.等于
B
A
流速大的地方压强小,后方空气对流入气体做功,能量增加