7.5 流体压强限时测试(含解析)

文档属性

名称 7.5 流体压强限时测试(含解析)
格式 zip
文件大小 287.2KB
资源类型 教案
版本资源 鲁教版(五四学制)
科目 物理
更新时间 2021-03-27 17:29:05

图片预览

文档简介

7.5
流体压强限时测试
一、单选题(本大题共8小题,共16.0分)
如图所示,将一张A4纸沿着其边长弯成弧形放在玻璃台上,形成一座“拱桥”,当你对着“拱桥”使劲吹气时,你会发现
A.
“拱桥”被吹得离开玻璃台
B.
“拱桥”没有任何变化
C.
“拱桥”被吹得上下跳动
D.
“拱桥”紧贴玻璃台不动
生活中蕴含着丰富的物理知识,以下说法正确的是
用细线容易分割熟鸡蛋属于增大压强堵住茶壶盖的小孔,水不容易被倒出是由于大气压强的作用软包装饮料的吸管下端被削得很尖是为了减小压强教室的门窗打开时,“过堂风”会把门关闭是由于空气流速变大,压强变小
A.
B.
C.
D.
如下图所示,以下四个关于“气体压强与流速的关系”的现象中,压强、大小关系正确的是
A.
B.
C.
D.
海上舰艇护航编队在距离较近时,一般采用“前后”形式,而不采用“并排”形式,图中与其原理相同的是
A.
墙壁上的吸盘
B.
向两纸间吹气
C.
升空的孔明灯
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个选项解释
A.
振动产生声音
B.
力的作用是相互的
C.
屋顶上方空气流速大,压强小,屋内空气流速小,压强大,屋顶上下的压力差将屋顶掀掉
D.
运动和静止是相对的
小华水平抛出一飞盘,快速前进的飞盘越升越高。从侧面看,飞行过程中飞盘的形状应为如图所示中的
A.
B.
C.
D.
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18N;当电风扇吹风时,托盘测力计示数为10N。产生这个现象的原因是
A.
吹风能减少物体所受的重力
B.
吹风使机翼模型产生了向下的压力差
C.
吹风使机翼模型上方的气流速度小于下方的气流速度,在机翼的上下表面产生压强差
D.
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
如图所示是一种水翼船,船体下安装了水翼.当船在高速航行时,水面下的水翼会使船体整体抬高从而减小水对船体的阻力.则水翼安装正确的是
A.
?
B.
?
C.
D.
二、填空题(本大题共3小题,共6.0分)
某网站转发了一组照片,向人们展示了一只灰鹅独特的飞行技艺。如图所示是这只灰鹅在突遇强风时,身体猛然转过,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??????填“大于”或“小于”上方的空气流速,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。
球类比赛中,乒乓球运动员和足球运动员常发出高速旋转球使球在空中沿不同弧线运动,如图所示的是乒乓球的三种运动轨迹,请判断:??????是上旋球球沿顺时针方向旋转,??????是下旋转球沿逆时针方向旋转。均填“1”“2”或“3”
我们经常看到这样的现象:在无风的天气,汽车在马路上快速驶过以后,马路两边的树叶会随风飘动,如图所示,汽车向左行驶,马路两边的树叶会沿着??????选填“A”“B”或“C”方向飘动,理由是:??????。
三、实验探究题(本大题共4小题,共15.0分)
如图甲所示是小丽用自制的飞机机翼模型来探究“流体的压强与流速的关系”的情景。
她将模型固定在托盘测力计上,并在模型的正前方用电扇迎面吹风来模拟飞机飞行时的气流,电扇转动后,托盘测力计的示数将____________选填“变大”“变小”或“不变”。
实验现象表明机翼上方空气的流速_________机翼下方空气的流速,因而机翼上方气体的压强____________机翼下方气体的压强前两空均选填“大于”“等于”或“小于”;通过本实验可以得出的初步结论是:____________________________。如图乙所示是小丽家购买的一辆小轿车,她发现轿车的外形类似于飞机的机翼,则轿车在快速行驶过程中,对地面的压力____________选填“大于”“等于”或“小于”车的重力。
小明利用刻度尺、弹簧测力计如图甲、若干质量约为6g的一元硬币、轻质细线等器材探究硬币“起飞”的条件。
测出硬币的直径,算出硬币的上表面积S。
测出一枚硬币的重力G。请写出测量方案:_______________。
如图乙所示,将一枚硬币放置在水平桌面上,沿箭头所示方向吹气,气流通过硬币上部,当刚好将硬币吹起时,硬币上、下表面的压力差____________。
吹气时,硬币上表面处气体的压强____________填“大于”、“小于”或“等于”下表面处气体的压强。
气体上、下表面的压强差p和空气流速v的关系可表示为,式中表示空气密度。由此可得出结论:刚好将硬币吹起时,吹气速度v的表达式____________用、S、G表示。
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的关系可表示为式中C是常量,表示空气密度如图所示,在水平桌面上放置一个质量为m、底面积为S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。
根据上述关系式可知:空气流速越大,压强越______。
根据上述流速与压强的关系式可知,硬币下方空气压强______。
请推导出刚好将硬币吹起时吹气速度的表达式:______用、S、m表示。
飞机在空中飞行时都有一定的迎角机翼轴线与水平气流的夹角。飞机飞行时的升力除了与机翼形状有关外,是否还与迎角大小有关?为了研究这一问题,在老师的帮助下,小明利用电风扇、升力测力计、飞机模型按图甲方式进行如下实验。
闭合电风扇的开关,调节档位使其风速最大,并使飞机模型的迎角为,记录测力计的示数。重复5次实验并计算升力平均值
改变迎角大小,使其分别为、、、,重复步骤。
处理相关数据得到“升力与迎角的关系”如图乙。
本实验得出的结论是:______。
小明若要进一步研究“飞机的升力与其飞行速度的关系”。利用现有器材,如何操作可以模拟飞机不同的飞行速度?______。
资料显示:本实验结论与实际相符,且飞机迎角一定时,飞行速度越大升力也越大。若某飞机以500千米时做水平匀速直线飞行时的迎角为,而以800千米时做水平匀速直线飞行时的迎角为、均小于。请比较、的大小关系:______。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】
【分析】
通过分析拱桥上下方的空气流动情况结合流体压强的特点进行解题。
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。本题的解题关键是找出“拱桥”的上下方的空气流速特点。
【解答】
如图所示,当你对着“拱桥”使劲吹气时,因为“拱桥”上方的空气流速小,压强较大;
“拱桥”下方的空气流速大,压强小,所以“拱桥”面受到一个向下的压强差,“拱桥”被牢牢的压在地面上。
由上述可知选项A、B、C的说法都不正确。
故选:D。
2.【答案】D
【解析】解:用细线容易分割熟鸡蛋是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;故正确;
堵住茶壶盖的小孔,当壶内的水流出部分后,壶内气压减小,小于外界大气压,大气压压着里面的水不易流出来。茶壶的盖上留一小孔,使内外气压相等,水才容易倒出来;故正确;
软包装饮料的吸管下端被削得很尖是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;故错误
教室的门窗打开“过堂风”经过时,门外空气流速大压强小,门内空气流速小压强大,在压强差的作用下门被关闭。故正确。
故选:D。
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。
茶壶的盖上留一小孔,使内外气压相等,水才容易倒出来;
减小压强的方法:是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;是在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强。
在气体和液体中,流速大的位置压强小。
本题考查了蕴含在生活中物理知识:增大和减小压强的方法、大气压、流体压强和流速的关系等,贴近生活实际,利于激发学生学习物理的兴趣,是一道好题。
3.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查了流体压强与流速的关系,流体压强与流速的关系:在流体中,流速快的地方压强越小。
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。
【解答】
A.如图物体上表面平直,下表面向下弯曲,相同时间内,空气经过下方的路程比上方路程长,下方流速大,压强小,即,故A正确;
B.如图物体上下表面凸起程度相同,相同时间内,空气经过两面的路程相同,速度相同,压强相同,即,故B不正确;
C.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,但外侧压强相同,即,故C不正确;
D.如图用漏斗从乒乓球上方吹气,乒乓球上方气流速度大于下方的气流速度,则上方压强小于下方压强,即,故D不正确。
故选A。
4.【答案】B
【解析】
解:
舰艇并排行驶时,舰艇带动其周围的水随船向前运动,结果使舰艇内侧之间的水流速度大于舰艇外侧的水流速度;因此舰艇内侧水的压强小于舰艇外侧水的压强,水的压强差使舰艇靠近,进而发生碰撞,为了避免事故的发生,舰艇护航编队在较近距离时一般采用前后护航形式,而不采用“并排”护航。
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;与舰艇并排行驶原理不同。故A不符合题意;
B、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,所以现象是纸向中间靠拢。故B符合题意
C、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。与舰艇并排行驶原理不同。故C不符合题意;
D、车呈流线型可以减少车在空中运行时的阻力,利于运行,与舰艇并排行驶原理不同。故D不符合题意。
故选:B。
【分析】
本题考查学生运用所学知识分析解决实际问题的能力,对学生的要求较高,是中考重点考查的内容。流体流速越大,流体产生的压强越小;流体流速越小,压强越大;根据流体流速与压强的关系分析解答本题。
5.【答案】C
【解析】风刮过屋顶,屋顶上方的空气流动速度大,压强小;屋内的空气流动速度小,压强大,屋顶受到向上的压强大于向下的压强,受到向上的压力大于向下的压力,产生一个向上的压力差,将屋顶掀掉,故选C。
6.【答案】A
【解析】若飞盘的上表面凸起、下表面平直,飞盘升空时,流过飞盘上方的空气流速大、压强小,流过飞盘下方的空气流速小、压强大,则在这个压强差造成的压力差的作用下,快速前进的飞盘越升越高,四个选项中,只有A选项中飞盘的形状符合题意。故选A。
7.【答案】D
【解析】
【分析】
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。
根据分析物体的重力;
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。
【解答】
A.由可知,因机翼模型的质量不变,所以其重力不变,即吹风不能减少物体所受的重力,故A错误;
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,故BC错误、D正确。
8.【答案】B
【解析】
【分析】
此题主要考查了流体压强与流速关系的应用,关键是理解流体压强与流速的关系。
在流体中,流速越大的位置,压强越小;
当船在高速航行时,与水做相对运动,要使船体整体抬高从而减小水对船体的阻力,需要产生一个向上的升力,故应使其上方水的流速较大,压强较小,下方水的流速较小,压强较大,从而产生一个向上的压力差,即可判断水翼的形状。
【解答】
两只水翼形状相同,但放置方式相反,产生的压力差的方向相反,会使船体的一边升高,另一边降低,即会使船体发生倾斜,故AD不合题意;
B.当船在高速航行时,与水做相对运动,水翼的上方水的流速大,压强小,水翼的下方水的流速小,压强大,这样就会产生一个向上的压力差,使船体整体抬高从而减小水对船体的阻力,故B符合题意;
C.当船在高速航行时,与水做相对运动,水翼的上方水的流速小,压强大,水翼的下方水的流速大,压强小,这样就会产生一个向下的压力差,使船体整体下沉而增大了阻力,故C不合题意。
故选B。
9.【答案】大于?
?下
【解析】当灰鹅正常飞行时,相同时间内空气经过翅膀下方的速度小于经过翅膀上方的速度,根据流速越大,压强越小可知,翅膀受到向上的升力而上升。当遇到强风时,转体,相同时间内空气经过翅膀下方的速度大于经过翅膀上方的速度,根据流速越大,压强越小可知,翅膀受到向下的作用力而下降,从而降低飞行高度,使飞行更安全。
10.【答案】1?3
【解析】当球逆时针旋转时,球向前运动,空气相对向后运动,球上表面旋转的方向跟空气流动方向相反,使空气相对运动速度变小;球下表面旋转的方向与空气流动的方向相同,使空气运动速度加大,故球上表面受到的空气压强大,下表面受到的空气压强小,故球运动的轨迹偏下。相反球顺时针旋转时,球的运动轨迹偏上。
11.【答案】A?
?流体流速大的地方压强小
【解析】略
12.【答案】变小
大于?
小于?
流体流速大的地方压强小?
小于
【解析】略
13.【答案】用轻质细线将20枚一元硬币缠绕好,用弹簧测力计测出总重,然后计算出一枚硬币的重力G;

小于;

【解析】
【分析】
利用弹簧测力计,用累积法测出一枚硬币的重力G;
硬币刚要被抬起时,仍处于平衡状态,据此求出硬币上、下表面的压力差;
流体流速越大,流体产生的压强越小;流体流速越小,流体产生的压强越大;
对硬币受力分析,运用公式求出吹气速度速度。
本题的解题关键有以下几点: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;知道用累积法测量微小重力;会用平衡力进行近似计算。
【解答】
由于一枚硬币的重力较小,可以用累积法测出一枚硬币的重力,测量方案:用轻质细线将20枚一元硬币缠绕好,用弹簧测力计测出总重,然后计算出一枚硬币的重力G;
吹硬币时,硬币受到三个力的共同作用:硬币上表面的压力、下表面的压力、硬币的自重G;那么刚好被吹起时,,则,即:硬币上、下表面的压力差;
对着硬币上方吹气时,使硬币上方的空气流速变大,压强变小,小于硬币下方气体的压强,产生压力差,给硬币一个向上的动力,当向上的动力大于硬币的重力时硬币会起飞;
据题意可知硬币上下方的压强差为:,因为,,所以,;所以,化简得:。
故答案为:用轻质细线将20枚一元硬币缠绕好,用弹簧测力计测出总重,然后计算出一枚硬币的重力G;

小于;

14.【答案】小;;
【解析】解:由公式式中C是常量,表示空气密度可知:空气流速越大,压强越小;空气流速越小,压强越大。
硬币下方的空气流速为0,代入公式中,得:,即:硬币下方空气压强。
吹硬币时,硬币受到三个力的共同作用:硬币上表面的压力、下表面的压力、硬币的自重G;
那么刚好被吹起时,,即:硬币上、下表面的压力差。
或,硬币上方的受到的压力:;
硬币下方受到的压力:;
那么硬币上下的压力差为:。
刚好吹起硬币时可看作硬币受到平衡力的作用,即。
所以即:。
本题的解题关键有:一是掌握流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;二是理解空气流速v与压强p的关系表达式的真正含义,并会用平衡力进行近似计算。
15.【答案】飞机以一定的速度飞行时,迎角从到,随着迎角的增大,飞机所受升力先增大后减小,附近时达到最大;
改变电风扇的档位来改变风速大小;

【解析】解:由图乙可以看出:飞机以一定的速度飞行时,迎角从到,随着迎角的增大,飞机所受升力先增大后减小,附近时达到最大;
小明若要进一步研究“飞机的升力与其飞行速度的关系”需要控制仰角相同,改变飞行速度,实验中通过改变电风扇的档位来改变风速大小;
飞机在水平匀速直线飞行时升力一定,根据“飞机迎角一定时,飞行速度越大升力也越大”知飞行时升力一定,速度越大,仰角越小,所以。
故答案为:飞机以一定的速度飞行时,迎角从到,随着迎角的增大,飞机所受升力先增大后减小,附近时达到最大;改变电风扇的档位来改变风速大小;。
杠杆图象乙得出升力与迎角的关系:先增大或减小,在附近时最大;
根据控制变量法知:要探究飞机的升力与其飞行速度的关系,需要控制仰角相同,通过电风扇的档位改变风速大小;
飞机在水平匀速直线飞行时升力一定,速度越大,仰角越小。
本题考查了学生根据题中信息分析解答能力,有一定的难度。
第4页,共12页
第1页,共12页