9.4 流体压强与流速的关系—2020-2021学年人教版物理八年级下册高频考点必刷题(含解析)

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名称 9.4 流体压强与流速的关系—2020-2021学年人教版物理八年级下册高频考点必刷题(含解析)
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2021-03-11 22:48:53

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9.4
流体压强与流速的关系
高频考点精讲+必刷题精练
【高频考点精讲】
1.流体压强与流速的关系
(1)液体和气体都具有流动性,如空气、水等,流体流动时的压强称作流体压强;
(2)空气和水流动时有快有慢,流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强较大。
2.飞机的升力
(1)飞机前进时,机翼与周围的空气发生相对运动,相当于有气流迎面流过机翼;
(2)气流被机翼分成上下两部分,由于机翼横截面的形状上线不对称,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。
【必刷题精练】
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.如图所示,下列关于压强的说法,正确的是(  )
A.如图甲所示是机翼的截面图,飞机获得升力是因为其上表面空气流速小于下表面空气的流速
B.如图乙所示是自制压强计,用它还可以制成高度仪,若瓶中装满水,还可制成液体温度计
C.如图丙所示是“嫦娥四号”探月器,其分别静止在月球和地球水平表面时,对月球和地球水平表面产生的压强相等
D.如图丁所示装置中,水受到重力的方向竖直向下,因此不会对探头产生向上的压强
2.下列关于大气压的说法,错误的是(  )
A.飞机的机翼下表面平,上表面凸起,目的是使机翼上方空气流速快,对机翼压强小,产生升力
B.吸管吸饮料时,排出了吸管上半部分的空气,大气压把饮料压进了人的嘴里
C.高原上用高压锅,是因为高压锅压力大,水的沸点降低,能更快煮熟食物
D.一个标准大气压能支撑起约10米高的水柱
3.如图所示,把一张平整的纸放在两本书上。沿纸面下方用力吹气,纸在两书中间的部分向下凹陷。与没有吹气时相比(  )
A.纸上方的气体压强变小
B.纸上方的气体对纸的压力变大
C.纸下方的气体压强变大
D.纸下方的气体对纸的压力变小
4.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
5.下列是与气体压强有关的现象或应用,解释不正确的是(  )
A.如图甲所示,马德堡半球实验证明了大气压强的存在,并且十分强大
B.如图乙所示,小汽车高速行驶时对地面压力增大
C.如图丙所示,用吸管吸饮料时,利用了大气压强
D.如图丁所示,向纸桥下方吹气纸桥会被“吹”塌下
6.下列实验中,不能说明“流速大小对流体的压强有影响”的是(  )
A.吹气时纸条向上飘
B.吹气时纸片向下凹陷
C.吹气时A管中水面上升
D.吸气时乒乓球紧贴漏斗
7.如图所示,把长约20cm的饮料吸管从中部剪开(但不要彻底剪断)并弯折过来,将其中一段吸管a插在盛水的烧杯中,从另一段吸管b的管口用力吹气,水将从a管的管口喷出,且呈雾状,这是因为吹气时(  )
A.a管上端附近气体的压强变大
B.a管上端附近气体的压强变小
C.烧杯中吸管外的水面上气体的压强变大
D.烧杯中吸管外的水面上气体的压强变小
8.如图为我国制造的世界上最快的高速列车“复兴号”进站情景。为避免候车乘客被“吸”向火车,人必须站在距站台边缘一定距离的安全线以外的区域候车。这是因为列车进站时车体附近(  )
A.空气流速大、压强大
B.空气流速小、压强大
C.空气流速大、压强小
D.空气流速小、压强小
9.在抗击新型冠状病毒肺炎的过程中,学校经常用喷雾器来喷洒消毒剂,如图为某喷雾器的工作原理示意图,下列飞行器的升空原理,与该喷雾器工作原理相同的是(  )
A.飞船
B.热气球
C.飞机
D.火箭
10.龙卷风是高速旋转的气流,它能把地面上的人、动物或物体等“吸起”卷入空中。如图所示,某地突遇龙卷风袭击,导致地面建筑被“吸起”,龙卷风“吸起”物体的原因是(  )
A.龙卷风内部的压强远大于外部的压强
B.龙卷风内部的压强远小于外部的压强
C.龙卷风使物体的重力势能变大
D.龙卷风使物体的惯性增大了
11.如图所示,从倒置的漏斗口用力吸气或向下吹气,乒乓球都不会掉下来。下列说法正确的是(  )
A.吸气或吹气都减小了乒乓球上方气体的压强
B.吸气或吹气都增大了乒乓球下方气体的压强
C.吸气减小了乒乓球上方气体的压强,吹气增大了乒乓球下方气体的压强
D.吸气增大了乒乓球下方气体的压强,吹气减小了乒乓球上方气体的压强
12.根据流体压强与流速的关系,有些轿车的尾部安装了导流板,如图所示。它的作用主要是在轿车高速行驶时,增加车对地面的压力,提高车轮的抓地性能,那么导流板横截面的形状应是图中的(  )
A.
B.
C.
D.
13.中国南极泰山站采用轻质材料装配而成,为避免被南极强横风吹得移位,其独特的支架悬空形状发挥了作用。泰山站的悬空形状接近于下列图(  )
A.
B.
C.
D.
14.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
二、填空题
15.打开自来水龙头,使自来水流过如图1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(选填“A”“B”或“C”)。如图2所示,是喷雾器的原理示意图,当空气从小孔迅速流出,小孔附近空气的流速较大,压强 
 (填“大于”、“小于”或“等于”)容器里液面上方的空气压强,液体就沿细管上升,从管口中流出后,受气流的冲击,被喷成雾状。
16.如图是一款新型无叶电风扇,与传统电风扇相比,具有易清洁、气流稳、更安全等特点。工作时,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,再从圆环空腔上的缝隙高速吹出,夹带周边的空气一起向前流动,导致圆环空腔正面风速远大于背面风速,风扇正常运行时,圆环空腔正面气体压强 
 背面气体压强;相同时间内,圆缝口流出空气的质量 
 进风口空气的质量(两空均选填“大于”、“等于”或“小于”)。
17.中新网转发了一组照片,向人们展示了一只灰鹅独特的飞行技艺。如图显示的就是这只灰鹅在突遇强风时,身体猛然转过180°,而头部却保持正常姿态的情形。使用这种“超级扭曲”的方式能使翅膀下方的空气流速 
 上方的空气流速(选填“大于”或“小于”),从而使灰鹅受到一个向 
 的作用力,能迅速降低飞行高度,使飞行更安全。
18.某小组用塑料瓶做了以下实验:
(1)将塑料瓶装满水,覆盖一张硬纸片后倒置,水和纸片均不会下落,如图甲所示,该实验说明了 
 的存在。
(2)将塑料瓶装满水,在瓶侧面扎两个小孔,水从小孔流出,如图乙所示,该实验说明液体压强与 
 有关。
(3)如图丙所示,将一个完好的空塑料瓶横放并固定在水平桌面上,一个小纸团放在瓶口处,正对着瓶口用力迅速吹气,此时小纸团将会 
 (选填“飞出瓶外”、“原地不动”或“进入瓶中”),判断的理由是 
 

三、实验探究题
19.小建老师在一次放学途中看到如图1所示的场景:一位同学撑一把雨伞行走在雨中,一阵大风吹来,伞面被“吸”起,发生形变。
【实验猜想】猜想:伞面受力大小可能与空气的 
 有关。
【设计实验与进行实验】小建老师自制了一个上凸下平的模型,将其固定在托盘测力计上;如图2所示。在模型的正前方用电风扇迎面吹风,模拟气流。
【收集数据】
风速
无风
低速
高速
托盘测力计示数(N)
18
16
10
【分析论证】模型上方空气流速快,压强小,模型受到向 
 的升力;空气流速越 
 ,这个力越 
 。
【拓展应用】
(1)如图3所示,小汽车的外形类似于飞机机翼上凸下平,当一辆飞奔的小汽车在平直的公路上匀速行驶时,请回答:
①小汽车在水平方向上受到的阻力 
 (选填“大于”、“小于”或“等于”)它的牵引力;
②小汽车对地面的压力 
 车的重力(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(2)为解决某地下商城“工”字形通道中过道的通风问题,技术员设计了以下几种方案。如图4所示,黑色部分为墙面凸出部分,为安装在过道顶的换气扇,其中既有效又节能的是 
 。
20.小明同学在放风筝时发现,风筝总是迎风飞行,并和水平的气流方向形成一个夹角,即飞行的迎角,他对风筝飞行时所获得的竖直向上的升力FL与哪些因素有关提出了猜想:
猜想1:放风筝时风速的大小;
猜想2:放风筝时风筝面与水平气流方向的夹角;
猜想3:所选风筝的面积大小。
(1)图甲中风筝静止在空中,风向为水平 
 (选填“向左”或“向右”),绳子对风筝的拉力和风筝获得的升力是 
 (选填“平衡力”或“非平衡力”)。
(2)为了研究风筝飞行的升力与某因素之间的关系,小明利用风机、升力测力计、平纸板做长方形的风筝模型按图乙方式进行如下实验。
a.使风筝模型的迎角为0°,闭合风扇的开关,调节挡位使其风速逐渐增大,记录三次不同风速下模型获得升力的数值。
b.改变迎角大小,使其分别为5°、10°、15°、20°,重复步骤a。
c.处理相关数据得到在不同迎角及风速下的升力FL(单位N)数据如表。
迎角θ升力FL/N风速v/(m?s﹣1)


10°
15°
20°
2.0
0
0.11
0.17
0.20
0.19
4.0
0
0.44
0.68
0.80
0.76
6.0
0
1.00
1.53
1.81
1.72
①放风筝的时候,人们常常拉着风筝奔跑,这是采用 
 的方式,增加升力。
②在图丙中描绘出风速为4.0m/s时,升力与迎角的关系图象。
③分析数据可知,迎角小于20°时,升力与迎角的关系为 
 。
④小明要继续探究升力与面积的关系,应该如何设计实验: 
 。
(3)将风筝模型换为机翼模型,当迎角为0°时,升力测力计有示数。据此,关于风筝飞行获得的升力大小可能还与哪些因素有关,你的猜想是: 
 。
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精品试卷·第
2

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9.4
流体压强与流速的关系
高频考点精讲+必刷题精练
试题解析
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.如图所示,下列关于压强的说法,正确的是(  )
A.如图甲所示是机翼的截面图,飞机获得升力是因为其上表面空气流速小于下表面空气的流速
B.如图乙所示是自制压强计,用它还可以制成高度仪,若瓶中装满水,还可制成液体温度计
C.如图丙所示是“嫦娥四号”探月器,其分别静止在月球和地球水平表面时,对月球和地球水平表面产生的压强相等
D.如图丁所示装置中,水受到重力的方向竖直向下,因此不会对探头产生向上的压强
解:A、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、下表面平直,所以空气通过机翼上表面的流速大,通过下表面的流速较小;因为机翼上方的空气流速大,压强较小;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,飞机受到向上的压力差,也就是升力;故A错误;
B、把自制压强计从山脚带到山顶,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的增加而减小,此时在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管,因此管内水柱的高度会增大;如果在瓶内装满水时,整个瓶子相当于温度计的玻璃泡,其工作原理也和液体温度计类似,因此可作为测量温度的仪器。故B正确;
C、探月器在月球上的压力小于在地球上的压力,受力面积不变,由p=可得,其静止时对月球的压强小于对地球水平表面产生的压强,故C错误。
D、液体内部压强虽由重力产生,但由于液体的流动性故能产生各个方向的压强,故D错误。
故选:B。
2.下列关于大气压的说法,错误的是(  )
A.飞机的机翼下表面平,上表面凸起,目的是使机翼上方空气流速快,对机翼压强小,产生升力
B.吸管吸饮料时,排出了吸管上半部分的空气,大气压把饮料压进了人的嘴里
C.高原上用高压锅,是因为高压锅压力大,水的沸点降低,能更快煮熟食物
D.一个标准大气压能支撑起约10米高的水柱
解:A、飞机的机翼要设计成上凸下平的形状,当飞机前进时,气流通过机翼上、下方的速度不同,空气对机翼上表面产生的压强小于它对机翼下表面产生的压强。这样,机翼上、下表面就存在着压强差,从而获得升力,故A正确。
B、吸管吸饮料时,排出了吸管上半部分的空气,吸管内的气压减小,小于外界大气压,在大气压的作用下饮料被压进了嘴里,故B正确。
C、高压锅能很快地煮熟食物是因为锅内气压增大,水的沸点升高,故C错误。
D、一个标准大气压的值是1.013×105Pa;根据液体压强的计算公式p=ρgh可知,水柱的高度h===10.13m,故D正确。
故选:C。
3.如图所示,把一张平整的纸放在两本书上。沿纸面下方用力吹气,纸在两书中间的部分向下凹陷。与没有吹气时相比(  )
A.纸上方的气体压强变小
B.纸上方的气体对纸的压力变大
C.纸下方的气体压强变大
D.纸下方的气体对纸的压力变小
解:沿纸面下方用力吹气,纸在两书中间的部分向下凹陷,根据流体压强和流速的关系可知,纸上方的气体对纸的压力不变,纸下方的气体对纸的压力变小,这是因为纸片下方的空气流速快,致使纸下方的气体压强变小造成的。故ABC错误,D正确。
故选:D。
4.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
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。
5.下列是与气体压强有关的现象或应用,解释不正确的是(  )
A.如图甲所示,马德堡半球实验证明了大气压强的存在,并且十分强大
B.如图乙所示,小汽车高速行驶时对地面压力增大
C.如图丙所示,用吸管吸饮料时,利用了大气压强
D.如图丁所示,向纸桥下方吹气纸桥会被“吹”塌下
解:A、在德国的马德堡市广场上做过一个著名的实验,将两铜制的半球合在一起,抽出里面的空气,用两支马队向相反方向拉,用了很大的力才将两个半球拉开,是大气压将两个半球压在一起,这就是著名的马德堡半球实验,它有力地证明了大气压的存在,并且十分强大,故A正确;
B、汽车呈流线型,汽车行驶时,汽车上方的空气流速大,下方的空气流速小,上方的压强小于下方的压强,汽车在压强差下产生向上的升力,对地面的压力减小,故B错误。
C、用吸管吸饮料时,用力吸的作用是排出管内空气,使吸管内气压小于外界大气压,在大气压的作用下饮料被压入吸管,故C正确;
D、向纸桥下方吹气时,纸片下方的空气流速快,产生的压强小,小于上方的大气压,大气压就会把纸桥压塌,故D正确;
故选:B。
6.下列实验中,不能说明“流速大小对流体的压强有影响”的是(  )
A.吹气时纸条向上飘
B.吹气时纸片向下凹陷
C.吹气时A管中水面上升
D.吸气时乒乓球紧贴漏斗
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,故A不符合题意;
B、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,故B不符合题意;
C、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,说明流速大的地方压强小,故C不符合题意。
D、吸气时乒乓球紧贴漏斗,是大气压的作用将乒乓球向上托起,不能说明流速大小对流体的压强有影响,故D符合题意。
故选:D。
7.如图所示,把长约20cm的饮料吸管从中部剪开(但不要彻底剪断)并弯折过来,将其中一段吸管a插在盛水的烧杯中,从另一段吸管b的管口用力吹气,水将从a管的管口喷出,且呈雾状,这是因为吹气时(  )
A.a管上端附近气体的压强变大
B.a管上端附近气体的压强变小
C.烧杯中吸管外的水面上气体的压强变大
D.烧杯中吸管外的水面上气体的压强变小
解:往b管中轻轻吹气,可以看到a管中的水面上升,原因是: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,所以a管水上升后从管口喷出;烧杯中水面上气体的压强是不变,故B正确、ACD错误。
故选:B。
8.如图为我国制造的世界上最快的高速列车“复兴号”进站情景。为避免候车乘客被“吸”向火车,人必须站在距站台边缘一定距离的安全线以外的区域候车。这是因为列车进站时车体附近(  )
A.空气流速大、压强大
B.空气流速小、压强大
C.空气流速大、压强小
D.空气流速小、压强小
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,所以为避免候车乘客被“吸”向火车,人必须站在距站台边缘一定距离的安全线以外的区域候车。
故选:C。
9.在抗击新型冠状病毒肺炎的过程中,学校经常用喷雾器来喷洒消毒剂,如图为某喷雾器的工作原理示意图,下列飞行器的升空原理,与该喷雾器工作原理相同的是(  )
A.飞船
B.热气球
C.飞机
D.火箭
解:当喷雾器工作时,空气从水平吸管的右端快速喷出,导致竖直管上方空气的流速突然增大,气压突然减小,竖直管内液面上方气压小于竖直管外液面上方的气压,液体就沿竖直管的管口流出,同时受到气流的冲击,形成雾状向右喷出。其原理是流体压强和流速的关系。
A、飞船是利用空气的浮力,与流体压强和流速的关系无关,故A错误;
B、热气球是利用空气的浮力升空的,与流体压强和流速的关系无关,故B错误;
C、飞机飞行时,飞机的机翼上方突起,机翼上方空气流速大于下方空气流速,根据流体流速越大压强越小,机翼上方空气压强小于下方压强,飞机受到向上的升力作用,其原理是流体压强和流速的关系。故C正确;
D、火箭喷出燃气,火箭给燃气一个向下的力,物体间力的作用是相互的,燃气给火箭一个向上的力,推动火箭上升。与流体压强和流速的关系无关,故D错误。
故选:C。
10.龙卷风是高速旋转的气流,它能把地面上的人、动物或物体等“吸起”卷入空中。如图所示,某地突遇龙卷风袭击,导致地面建筑被“吸起”,龙卷风“吸起”物体的原因是(  )
A.龙卷风内部的压强远大于外部的压强
B.龙卷风内部的压强远小于外部的压强
C.龙卷风使物体的重力势能变大
D.龙卷风使物体的惯性增大了
解:AB、龙卷风内部空气流速快、外部流速慢,造成龙卷风内部的压强远小于外部的压强,这样就会形成一个向内的很大压力差;在压力差的作用下,地面上的人、动物或物体被“吸”起卷入空中,故A错误,B正确。
C、物体被龙卷风“吸”到高空后,使物体的重力势能变大,但这不是龙卷风“吸起”物体的原因,故C错误;
D、惯性的大小只与物体的质量有关,物体的质量不变,所以惯性不变,故D错误。
故选:B。
11.如图所示,从倒置的漏斗口用力吸气或向下吹气,乒乓球都不会掉下来。下列说法正确的是(  )
A.吸气或吹气都减小了乒乓球上方气体的压强
B.吸气或吹气都增大了乒乓球下方气体的压强
C.吸气减小了乒乓球上方气体的压强,吹气增大了乒乓球下方气体的压强
D.吸气增大了乒乓球下方气体的压强,吹气减小了乒乓球上方气体的压强
解:从漏斗口向下用力吹气时,乒乓球上部空气流速大、压强小,而乒乓球下部空气流速小压强大;
吸气时,乒乓球上方空气压强小,这样在乒乓球的上、下部就会产生一个向上的压力差,从而托起乒乓球。
故选:A。
12.根据流体压强与流速的关系,有些轿车的尾部安装了导流板,如图所示。它的作用主要是在轿车高速行驶时,增加车对地面的压力,提高车轮的抓地性能,那么导流板横截面的形状应是图中的(  )
A.
B.
C.
D.
解:
要增加轿车对地面的压力,提高车轮的抓地性能,就要使轿车高速行驶时,导流板上方的空气流速小压强大,下方的空气流速大压强小,即上方平直下方凸起,产生一个向下的压强差,所以则导流板横截面的形状应是图C符合要求。
故选:C。
13.中国南极泰山站采用轻质材料装配而成,为避免被南极强横风吹得移位,其独特的支架悬空形状发挥了作用。泰山站的悬空形状接近于下列图(  )
A.
B.
C.
D.
解:A、风刮过屋顶,屋顶上方的空气流动速度小,压强大;屋顶受到向上的压强小于向下的压强,受到的向下的压力大于向上的压力,使整体更加稳定,不会把屋顶掀开,故A符合题意;
B、房子设计成图B所示的圆顶,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,会把屋顶掀开,故B不符合题意;
C、房子设计成图C所示的圆顶,尽管容易清除积雪,但屋顶受到向上的压强等于向下的压强,受到的向上的压力等于向下的压力,不能使整体更加稳定,故C不符合题意,
D、图中上下表面水平,屋顶受到向上的压强等于向下的压强,受到的向上的压力等于向下的压力,不能使整体更加稳定,故D不符合题意,
故选:A。
14.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
解:由于在空中快速转动上半部,上面的空气流动速度快,压强小;下面的空气流动速度小,压强大,纸片在压强差的作用下,被压向空中出现天女散花。
故选:D。
二.填空题
15.打开自来水龙头,使自来水流过如图1所示的玻璃管,在A、B、C三处,水的流速较大的是 B 处,压强较小的是 B 处(选填“A”“B”或“C”)。如图2所示,是喷雾器的原理示意图,当空气从小孔迅速流出,小孔附近空气的流速较大,压强 小于 (填“大于”、“小于”或“等于”)容器里液面上方的空气压强,液体就沿细管上升,从管口中流出后,受气流的冲击,被喷成雾状。
解:在相等的时间内通过粗管和细管的流量相同,通过粗管A、C的流速小,压强大;通过细管B的流速大,压强小;
由于小孔喷出的快速气流使细管的上端开口处形成了一个低压区,此处压强小于容器内液面上方气体压强。水就在容器内液面上方气体的这个较大压强的作用下,沿着细管上升到上端开口处,受气流的冲击,被喷成雾状。
故答案为:B;B;小于。
16.如图是一款新型无叶电风扇,与传统电风扇相比,具有易清洁、气流稳、更安全等特点。工作时,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,再从圆环空腔上的缝隙高速吹出,夹带周边的空气一起向前流动,导致圆环空腔正面风速远大于背面风速,风扇正常运行时,圆环空腔正面气体压强 小于 背面气体压强;相同时间内,圆缝口流出空气的质量 等于 进风口空气的质量(两空均选填“大于”、“等于”或“小于”)。
解:由题意知吸入的空气经压缩后进入圆环空腔,再从圆环空腔上的缝隙高速吹出,夹带周边的空气一起向前流动,导致圆环空腔正面风速远大于背面风速,故风扇正常运行时,圆环空腔正面气体压强小于背面气体压强;相同时间内,圆缝口流出空气的质量等于进风口空气的质量。
故答案为:小于;等于。
17.中新网转发了一组照片,向人们展示了一只灰鹅独特的飞行技艺。如图显示的就是这只灰鹅在突遇强风时,身体猛然转过180°,而头部却保持正常姿态的情形。使用这种“超级扭曲”的方式能使翅膀下方的空气流速 大于 上方的空气流速(选填“大于”或“小于”),从而使灰鹅受到一个向 下 的作用力,能迅速降低飞行高度,使飞行更安全。
解:如图,当灰鹅正向行驶时,相同时间内空气经过AB的速度小于经过CDE的速度,根据流速越大,压强越小,翅膀受到向上的升力而上升。
如下面的图,当遇到强风时,要躲避强风,横向转体180度,相同时间内空气经过AB的速度小于经过CDE的速度,根据流速越大,压强越小,翅膀受到向下的作用力而下降,从而躲避强风。
故答案为:大于;下。
18.某小组用塑料瓶做了以下实验:
(1)将塑料瓶装满水,覆盖一张硬纸片后倒置,水和纸片均不会下落,如图甲所示,该实验说明了 大气压强 的存在。
(2)将塑料瓶装满水,在瓶侧面扎两个小孔,水从小孔流出,如图乙所示,该实验说明液体压强与 深度 有关。
(3)如图丙所示,将一个完好的空塑料瓶横放并固定在水平桌面上,一个小纸团放在瓶口处,正对着瓶口用力迅速吹气,此时小纸团将会 飞出瓶外 (选填“飞出瓶外”、“原地不动”或“进入瓶中”),判断的理由是 流体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大 。
解:(1)在矿泉水瓶中装满水,用纸片盖住瓶口后倒置,纸片不会落下。该现象说明了大气有压强;
(2)观察到水从小孔射出,小孔的位置越低,射出的水越急,液体压强越大。该现象说明液体压强与深度有关。
(3)正对着瓶口用力迅速吹气,流速大的地方压强小,因此瓶口处压强变小,瓶内的大气压就会产生一个力把小纸团推出来。
故答案为:(1)大气压强;(2)深度;(3)飞出瓶外;流体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大。
三、实验探究题
19.小建老师在一次放学途中看到如图1所示的场景:一位同学撑一把雨伞行走在雨中,一阵大风吹来,伞面被“吸”起,发生形变。
【实验猜想】猜想:伞面受力大小可能与空气的 流速 有关。
【设计实验与进行实验】小建老师自制了一个上凸下平的模型,将其固定在托盘测力计上;如图2所示。在模型的正前方用电风扇迎面吹风,模拟气流。
【收集数据】
风速
无风
低速
高速
托盘测力计示数(N)
18
16
10
【分析论证】模型上方空气流速快,压强小,模型受到向 上 的升力;空气流速越 快 ,这个力越 大 。
【拓展应用】
(1)如图3所示,小汽车的外形类似于飞机机翼上凸下平,当一辆飞奔的小汽车在平直的公路上匀速行驶时,请回答:
①小汽车在水平方向上受到的阻力 等于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)它的牵引力;
②小汽车对地面的压力 小于 车的重力(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(2)为解决某地下商城“工”字形通道中过道的通风问题,技术员设计了以下几种方案。如图4所示,黑色部分为墙面凸出部分,为安装在过道顶的换气扇,其中既有效又节能的是 C 。
解:根据题意,一阵大风吹来,空气流动速度改变,伞面被“吸”起,发生形变,我们可以猜想伞面受力大小可能与空气的流速有关;
根据表格中数据分析,当无风时,托盘测力计示数等于模型重力,当风速变为低速,直到告诉,托盘测力计示数变小了,说明模型受到了向上的升力,并且空气流速越快,这个力越大;
(1)①飞奔的小汽车在平直的公路上匀速行驶时,汽车处于平衡状态,受平衡力作用,所以小汽车在水平方向上受到的阻力等于它的牵引力;
②小汽车的外形类似于飞机机翼上凸下平,根据上面实验结论上方凸空气流速快,压强小,汽车受到向上的升力,所以小汽车对地面的压力小于车的重力;
(2)为解决某地下商城“工”字形通道中过道的通风问题,让过道中空气流动起来,那就要使过道两侧通道空气流速不同,从而使两侧通道压强不同,通过这个压强差促使通道内空气流动产生通风的效果,根据探究实验结论,我们只要在两通道的其中一个加凸起,就可以保证两侧有压强差,为了节能我们也没有必要加装换气扇,综上所述此题应选C;
答案为:流速;上;快;大;(1)①等于;②小于;(2)C。
20.小明同学在放风筝时发现,风筝总是迎风飞行,并和水平的气流方向形成一个夹角,即飞行的迎角,他对风筝飞行时所获得的竖直向上的升力FL与哪些因素有关提出了猜想:
猜想1:放风筝时风速的大小;
猜想2:放风筝时风筝面与水平气流方向的夹角;
猜想3:所选风筝的面积大小。
(1)图甲中风筝静止在空中,风向为水平 向左 (选填“向左”或“向右”),绳子对风筝的拉力和风筝获得的升力是 非平衡力 (选填“平衡力”或“非平衡力”)。
(2)为了研究风筝飞行的升力与某因素之间的关系,小明利用风机、升力测力计、平纸板做长方形的风筝模型按图乙方式进行如下实验。
a.使风筝模型的迎角为0°,闭合风扇的开关,调节挡位使其风速逐渐增大,记录三次不同风速下模型获得升力的数值。
b.改变迎角大小,使其分别为5°、10°、15°、20°,重复步骤a。
c.处理相关数据得到在不同迎角及风速下的升力FL(单位N)数据如表。
迎角θ升力FL/N风速v/(m?s﹣1)


10°
15°
20°
2.0
0
0.11
0.17
0.20
0.19
4.0
0
0.44
0.68
0.80
0.76
6.0
0
1.00
1.53
1.81
1.72
①放风筝的时候,人们常常拉着风筝奔跑,这是采用 增加风速 的方式,增加升力。
②在图丙中描绘出风速为4.0m/s时,升力与迎角的关系图象。
③分析数据可知,迎角小于20°时,升力与迎角的关系为 在风速和面积一定时,升力随着迎角的增大先变大后变小 。
④小明要继续探究升力与面积的关系,应该如何设计实验: 控制迎角和风速不变,改变风筝面积进行多次实验 。
(3)将风筝模型换为机翼模型,当迎角为0°时,升力测力计有示数。据此,关于风筝飞行获得的升力大小可能还与哪些因素有关,你的猜想是: 可能还和风筝的外形有关 。
解:(1)风筝总是迎风飞行,故图甲中风筝静止在空中,风向为水平向左;
绳子对风筝的拉力和风筝获得的升力(竖直向上),两个力不在同一直线上,故是非平衡力。
(2)①纵向比较表中数据知,在迎角相同时,风速越大,升力越大,故放风筝的时候,人们常常拉着风筝奔跑,这是采用增加风速的方式,增加升力。
②根据表中数据,在图丙中描绘出风速为4.0m/s时,升力与迎角的关系图象:
横向分析数据可知,迎角小于20°时,升力与迎角的关系为:在风速和面积一定时,升力随着迎角的增大先变大后变小;
④根据控制变量法,小明要继续探究升力与面积的关系,要控制迎角和风速不变,改变风筝面积进行多次实验;
(3)由表中数据,当风筝迎角为0°时,风筝飞行时所获得的竖直向上的升力为0,将风筝模型换为机翼模型,当迎角为0°时,升力测力计有示数。据此,关于风筝飞行获得的升力大小可能还和风筝的外形有关。
故答案为:(1)向左;非平衡力;
(2)①增加风速;
②见上图;
③在风速和面积一定时,升力随着迎角的增大先变大后变小;
④控制迎角和风速不变,改变风筝面积进行多次实验;
(3)可能还和风筝的外形有关。
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精品试卷·第
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