内容正文:
思维导图、知识点精炼
知识点9.4 神奇的升力
一、力知识结构导图
二、知识点巩固
1、流体压强与流速的关系
物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体. 流体的压强与流速有关,在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大。
2、升力是怎样产生的
几十吨重的飞机能够腾空而起的原因在于飞机机翼的特殊设计,迎面吹来的风被机翼分成上、下两部分,由于机翼横截面的形状上下不对称,机翼上方气流速度大、对机翼的压强小,机翼下方气流速度小、对机翼的压强大,因此在机翼的上、下表面间产生了压力差,这就是向上的升力。
注意:
机翼上凸下平,空气流过机翼上、下表面的时间相同,上表面路程长,下表面路程短,上表面气体流速大于下表面气体流速,上表面气体压强小于下表面气体压强,所以就产生了向上(方向是朝向凸面一侧)的升力。 飞机、水翼船的升力都这是这样产生的。 如果形状与机翼相反,上平下凸,那么产生的力的方向是向下的。
3、飞机的升力
(1)机翼的形状:飞机的机翼一般做成上凸下平的形状,机翼的形状决定机翼上下表面空气流动的速度,从机翼横截面的形状可知,其上方弯曲,下方近似于直线、飞机飞行时,空气与机翼发生相对运动,由于机翼上方的空气要比下方的空气运行的路程长,所以机翼上方的空气流动比下方要快。
(2)升力产生的原因
从机翼上方气流通过的路程长,速度大,它对机翼上表面的压强较小;机翼下方气流通过的路程较短,速度小,它对机翼下表面的压强较大。这样,机翼上、下表面就存在着压强差,因而有压力差,这就是产生升力的原因。
三、知识点精炼
一、单选题
1.(2021·张家港市梁丰初级中学八年级月考)以下选项中,不能用“流体压强与流速关系”解释的是( )
A.乒乓球运动员拉出的“弧圈球”
B.地面上刮起的“龙卷风”
C.正在空中“滑翔”的雄鹰
D.正在漂流的一只“橡皮船”
【答案】D
【解析】A.物体表面,空气的流速越快,压强越小,当流体流速越慢时,压强就越大,所以乒乓球运动员拉出的“弧圈球”就是利用了流体压强与流速的关系,故A不符合题意;
B.地面上刮起的“龙卷风”,是由于空气流速加快,内部压强变小而上升,可以用流体压强与流速的关系来解释,故B不符合题意;
C.雄鹰翅膀上凸下平,飞行时上方流速快压强小,下方流速慢压强大,翅膀会受到一个向上的压强差,可以用流体压强与流速关系来解释,故C不符合题意;
D.正在漂流的一只“橡皮船”,利用了浮力等于重力实现漂浮的,不能用流体压强与流速关系来解释,故D符合题意。
故选D。
2.(2021·北京八年级月考)如图所示的运动情景中,下列判断正确的是
A.图甲中,滑冰运动员冲过终点时不能立刻停下来,是因为他受到了惯性作用
B.图乙中,足球比赛罚球时,运动员踢球的作用力改变了足球的运动状态
C.图丙中,掷出去的冰壶在水平冰面上滑行时,其重力和对地面的压力是平衡力
D.图丁中,飞机的机翼上凸下平,起飞利用了空气流速越大的地方压强越大的原理
【答案】B
【解析】A.图甲中,滑冰运动员冲过终点时不能立刻停下来,是因为人具有惯性,而不能说受到惯性的作用,故A错误;
B.图乙中,足球比赛罚球时,运动员对球的作用力改变了足球的运动状态,故B正确;
C.图丙中,掷出去的冰壶在水平冰面上滑行时,冰壶的重力和地面对冰壶的支持力是平衡力,故C错误;
D.图丁中,飞机的机翼上凸下平,起飞利用了空气流速越大的地方压强越小的原理,故D.错误。
故选B。
3.(2021·北京八年级月考)如图所示实例中,下列说法正确的是( )
A.潜水艇是根据改变浮力的大小实现上浮和下沉的
B.飞机是利用机翼上下方空气流速不同获得升力的
C.船闸是利用液体深度越深,压强越大来修建的
D.离心式水泵是利用高度越高大气压强越大工作的
【答案】B
【解析】A.潜水艇是靠改变自身的重力实现上浮和下沉的,故A错误;
B.机翼横截面的形状上下不对称,同一股气流在相同的时间内,通过机翼的上方和下方,上方气流通过时经过的路程大、速度大、压强小;下方气流通过时经过的路程小、速度小、压强大,故机翼下方压强大于上方压强,机翼的上下表面产生了压力差,这就是向上的升力,故B正确;
C.船闸是应用连通器的原理制成的,故C错误;
D.离心式抽水机工作时,使其内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下将水压入抽水机内,进而实现把水从低处压到高处的目的,故D错误。
故选B。
4.(2021·天津八年级月考)在地铁站,离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线,人必须站在安全线以外的区域候车,这是因为列车进站时车体附近( )
A.空气流速快、压强大 B.空气流速慢、压强大
C.空气流速快、压强小 D.空气流速慢、压强小
【答案】C
【解析】当列车驶进站台时,会带动车厢附近的空气流动速度加快,此时车厢远处的空气流动