8.4流体压强与流速的关系 ------2023-2024学年沪科版物理八年级下册

第八章　压　强 第四节　流体压强与流速的关系 基础过关全练 知识点1　流体压强与流速的关系 1.【安全与健康】【新独家原创】有些电动车夏天安装了如图所示的遮阳伞,方便的同时也带来了安全隐患,当电动车快速行驶时有“向上飘”的感觉,关于这一现象的解释正确的是 (　　) A.伞上方气流速度大,压强小 B.伞上方气流速度大,压强大 C.伞上方气流速度小,压强大 D.伞上方气流速度小,压强小 2.【跨学科·物理学与工程实践】(2022江苏苏州中考)屋顶风帽是利用自然风使风帽旋转实现室内换气的装置,如图所示。它不用电,无噪声,节能环保。只要速度为0.2 m/s的微风即可让其轻盈运转。风帽转动时其内部空气流速变大、压强变　　　　,室内的污浊气体在　　　　作用下被排出。水平方向的风,从不同方位吹来,风帽的转动方向　　　　。(P8308004)  知识点2　升力的产生 3.【中华优秀传统文化】晋朝葛洪所著《抱朴子》一书有这样的记述:“或用枣心木为飞车,以牛革结环剑,以引其机……上升四十里”。其中的“飞车”被认为是关于竹蜻蜓的最早记载。竹蜻蜓旋转时,流过叶片上方的气流速度较　　　　,对叶片产生向　　　　的压力差,推动竹蜻蜓飞行。  4.航模小组制作了一款新型带侧翼的浮沉艇。浮沉艇静止时,漂浮在水面上;螺旋桨快速转动时,浮沉艇前进的同时能自行下潜。浮沉艇侧翼的形状应为图中的 (　　) 能力提升全练 5.(2022贵州遵义中考,22,★☆☆)出色的足球运动员常会利用“香蕉球”破门得分。“香蕉球”在空中划出一道优美的弧线,如图所示。下列相关说法正确的是 (　　) A.足球在飞行过程中没有受到力的作用 B.足球在飞行过程中受惯性作用不断向内侧偏转 C.足球向内侧偏转是因为内侧空气流速大,外侧流速小 D.足球向内侧偏转是因为内侧空气流速小,外侧流速大 6.(2022广东广州中考,6,★★☆)如图1,连通器中的水静止,此时水面上方a、b处的气压为pa0、pb0。在b上方持续水平吹气,水面稳定后如图2所示,此时a、b处的气压为pa、pb,水面下c、d处水的压强为pc、pd,若大气压保持不变,则 (　　) A.pc>pd　　　　B.pa>pb　　　　C.pa0>pa　　　　D.pb0=pb 7.(2021山东日照中考,6,★★☆)如图,是某创新实验小组设计的“研究流体压强与流速的关系”的装置,Y为上端开口的容器,储存液体,X1、X2为上端开口的细玻璃管,与矿泉水瓶、细塑料管等连通。M、N分别是X1、X2内液体中同一水平线上的两个点。下列判断正确的是 (　　) A.开关关闭时,X1内的液面高于X2内的液面 B.开关打开时,X1内的液面低于X2内的液面 C.开关关闭时,液体在M点的压强大于液体在N点的压强 D.开关打开时,液体在M点的压强大于液体在N点的压强 8.(2022江苏镇江中考,18,★★☆)如图为自制发球机示意图,当吹风机向水平管吹风时,乒乓球上方的气体压强变　　　　。已知球的质量为2.5 g,竖直方向受大气压作用的等效面积为12.5 cm2,若不计管壁摩擦,当球下方和上方气压差为　　　　Pa时,球恰能上升。若考虑管壁摩擦,则需要　　　　乒乓球上方的风速(g取10 N/kg)。  9.(2021福建福州三牧中学开学联考,19,★★☆)如图所示,用弹簧测力计挂上飞机机翼模型,再用电风扇对着机翼模型吹风。因为在流体中,流速越大的位置,压强　　　　(选填“越大”“越小”或“不变”),所以增大风速,弹簧测力计示数　　　　(选填“增大”“减小”或“不变”)。  素养探究全练 10.【科学探究】“飞机迷”小王学习了流体压强知识后,他想探究飞机升力大小与哪些因素有关。他猜想:升力大小与机翼形状、飞机飞行速度和飞机的迎角(机翼轴线与水平气流方向的夹角)有关。 (1)小王制作了如图甲所示的飞机机翼模型,机翼做成该形状的原因是流体流速大处压强　　　　,从而获得向上的升力。  (2)他利用如图乙和丙的电风扇、升力测力计、飞机模型进行实验探究。在探究升力与迎角的关系时,按以下步骤进行: ①调节使风扇风速最大,并使飞机模型的迎角为0°,记录测力计的示数,多次实验求平均值; ②改变　　　　　,重复步骤①并计算升力平均值;  ③得到“升力与迎角的关系”的图像如图丁。由图像可知:飞机速度一定时,迎角增大,升力会　　　(填序号)。  A.逐渐变大　　　　B.逐渐变小　　　C.先增大后减小　　　D.先减小后增大 (3)资料显示:本实验结论与实际相符,若某飞机以80 km/h的速度做水平匀速直线飞行,迎角为θ1,后来以500 km/h的速度做水平匀速直线飞行时的迎角为θ2(θ1、θ2在15°和20°之间),则迎角θ1　　　　θ2(选填“>”“<”或“=”)。  答案全解全析 基础过关全练 1.A　伞的形状是上方凸起的,当气流经过时,上方的流速大,压强小,产生了一个向上的压力差即升力。 2.小　大气压　相同 解析　风帽转动时其内部空气流速变大、压强变小,室内的污浊气体在大气压的作用下被排出;由叶轮方向可知,当水平方向的风从不同方位吹来,风帽的转动方向都是不变的,故风帽的转动方向相同。 3.大　上 解析　竹蜻蜓的叶片上表面凸起,当旋转时,流过叶片上方的气流速度较大,压强较小,对叶片产生向上的压力差,推动竹蜻蜓飞行。 4.B　根据流体压强与流速的关系可知,只有当侧翼的形状上平下凸时,才会在螺旋桨快速转动时,使侧翼上方水流速度慢,压强大,下方水流速度快,压强小,从而产生向下的压力差,使浮沉艇前进的同时下潜。综上所述,B符合要求。 能力提升全练 5.C　足球在飞行过程中受到竖直向下的重力、空气的阻力的作用,A错误;惯性是物体的一种性质,不能说物体受到惯性的作用,B错误;足球向内侧偏转,这说明外侧空气的压强大、内侧空气的压强小,内侧的流速大、外侧的流速小,C正确,D错误。 6.B　吹气前,该装置为连通器,水面上方的压强是相同的,pa0=pb0;在b上方持续水平吹气,a处气压为大气压,保持不变,b处的空气流速变大,压强变小,则pa>pb,pa0=pa,pb0>pb;此时左侧两管相当于一个连通器,液体密度相同,c、d处深度相同,所以pc=pd。 7.B　开关关闭时,液体处于静止状态,X1、X2与Y构成连通器,X1内的液面与X2内的液面相平,液体在M点的压强等于液体在N点的压强,A、C错误;开关打开时,由于X1下面的管子比X2下面的矿泉水瓶细,液体流经X1下面的管子时流速大,压强小,X1内的液面低于X2内的液面,此时M点所处的深度较小,液体在M点的压强小于液体在N点的压强,B正确,D错误。 8.小　20　增大 解析　当吹风机向水平管吹风时,乒乓球上方气体流速大,压强小,小于下端管口气体压强;球所受的重力G=mg=2.5×10-3 kg×10 N/kg=2.5×10-2 N,当球下方和上方受到的压力差等于重力时,球恰能上升,即ΔF=G=2.5×10-2 N,受力面积S=12.5 cm2=12.5×10-4 m2,球下方和上方气压差Δp===20 Pa;若考虑管壁摩擦,则需要增大乒乓球上方的风速,球下方和上方气压差增大,从而使球沿竖直管上升。 9.越小　减小 解析　流体中流速越大的位置压强越小;当风速增大时,机翼模型受到的向上的升力增大,测力计的读数等于机翼模型的重力减去机翼模型受到的升力,而机翼模型的重力是不变的,所以,测力计读数会减小。 素养探究全练 10.(1)小　(2)②迎角大小　③C　(3)< 解析　(1)机翼做成该形状的原因是流体流速越大,压强越小,从而获得向上的升力。(2)②改变迎角大小,重复步骤①并计算升力平均值;③由图丁知,飞机速度一定时,迎角在小于15°时,升力增大,大于15°时,升力减小,所以升力会先增大后减小,故选C。(3)速度小,产生的升力小,需要角度接近15°来获取更大的升力,使升力大小等于飞机重力大小;速度大,产生的升力大,需要角度大于15°来获取比之前小一点的升力,使升力大小等于飞机重力大小,所以θ1<θ2。 学科网（北京）股份有限公司 $$