《10.1 在流体中运动》2024-2025学年教科版(2024)物理八年级下册
2025-01-20
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内容正文:
《10.1 在流体中运动》
一.选择题(共10小题)
1.如图所示,将一张明信片沿着其边长弯成弧形放在玻璃台面上,形成一座“拱桥”,你会发现( )
A.“纸桥”被吹开较长的距离
B.“纸桥”紧贴桌面不动
C.“纸桥”被吹开较短的距离
D.“纸桥”被吹得上下跳动几下
2.如图所示,以下四个关于“气体压强与流速的关系”的现象中,压强p1、p2大小关系正确的是( )
A.A B.B C.C D.D
3.在靠近桌面边沿的地方放一枚硬币,在硬币前架一个约2cm高的栏杆,在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气,这是因为( )
A.硬币下方的压强比上方的压强大
B.硬币后面的压强比前面的压强大
C.硬币后面的压力比前面的压力大
D.硬币下方的空气密度比上方的大
4.关于如图所示的四幅图的说法正确的是( )
A.如图甲,吹气时A管中水面上升,是因为流体中流速越小的位置压强越小
B.如图乙,若将竖直玻璃管倾斜,水银柱的长度不变
C.如图丙,增大罐内气压后洒水车洒水更远,此时罐体与出水管是连通器
D.如图丁,铁路的钢轨铺在枕木上,是为了减小压强
5.下列设计、制作或建造中,说法正确的是( )
A.用高压锅煮饭能使得气压增大而沸点升高
B.书包背带做的宽大是为了增大面积从而增大压强
C.飞机的机翼象鸟翼是为了空气经过时流速大从而托力大
D.上窄下宽的堤坝是考虑到液体压强随深度增加而减小
6.如图所示,从a管向细管b的上方用力吹气,则( )
A.水不动
B.水将沿细管b上升
C.细管b内水面下降
D.大量气泡从细管下端喷出
7.下列对各种现象的描述,正确的是( )
A.吹气时两球相互远离
B.吹气时纸张会向上飞
C.吹气时A管中的水面下降
D.风吹过时伞面被向上“吸”
8.如图所示现象中与其他工作原理不同的是( )
A.在两纸片中间吹气,纸片合拢
B.用吸管吸饮料,饮料上升
C.吸盘上挂毛巾,毛巾不掉
D.用滴管取液体,液体被吸进滴管里
9.下列涉及压强知识的说法不正确的是( )
A.用微小压强计可以研究液体压强
B.飞机升力的产生利用了流体压强与流速的关系
C.排水管的U形反水弯不是连通器
D.托里拆利实验可以测出大气压值
10.直升飞机在螺旋桨的轰鸣声中不断上升,直升飞机受到升力的施力物体是( )
A.空气 B.驾驶员 C.螺旋桨 D.发动机
二.填空题(共5小题)
11.如图所示,在水平桌面上放置一个硬币并沿箭头所示方向用不同挡位的吹风机吹气,发现有几次“硬币起飞”了,压强 ;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)“硬币刚好起飞”的条件是:硬币上、下表面的压力差与硬币的 相等。
(2)查寻规律: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ρv2/2+p=C式中C是常量,ρ表示空气密度。
(3)小明同学用如图所示的方法测定硬币上(或下)表面面积。测得硬币的直径D= cm.
(4)先利用天平称出多个硬币的总质量,然后计算出单个硬币的质量m。(3)(4)两次实验中用了同一种方法测物理量 。
(5)请导出刚好将硬币吹起时吹气速度v的表达式 (用字母ρ、D、m、g表示)。
12.你和同学们做了如下的探究活动:
【探究目的】初步了解流体的压强与流速的关系
【提出问题】气体的压强是不是与气体的流速有关系?有什么关系?
【设计实验和进行实验】
(1)如图所示,取两张白纸,让其平行地自然下垂;
(2)你观察到的现象是 ;
【分析和论证】你通过本实验可以得出的初步结论是: 。
13.如图甲是利用风洞模拟汽车高速运动时的情况,检测过程中汽车对地面的压力 (选填“大于”“等于”或“小于”)汽车所受重力。如图乙所示,茶壶盖上留有小孔的目的是防止其中的茶水在 的作用下难以倒出来,若茶壶内装有10cm深的茶水,则茶壶底部受到茶水的压强为 Pa(茶水密度近似取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
14.同学们,你见过这种会转动的石球吗?喷水时,“泉水”中央硕大的石球居然能不停地翻滚。这是怎么回事呢?若仔细观察,左侧水的流速小于右侧水的流速,所以左侧的压强 (选填“大于”、“小于”或“等于”)右侧水的压强,使石球能不停地转动。表面打磨的非常光滑的石球能大大减小 ,也有利于其持续转动。
15.如图所示是火车站台上的安全线,乘客必须站在安全线外候车,这是因为火车进站时 ,压强 ,乘客会受到“压”向火车的力,容易发生事故。
三.解答题(共5小题)
16.下面是两个有关气体压强与流速相关的问题:
(1)小华探究此问题的实验装置如图甲所示,其中两端开口的U形管中有适量的水,U形管的左端通过橡皮管与玻璃管(图中水平部分)1相连通。小华先用电吹风机向玻璃管中吹风,玻璃管内C处的气体流速为v1、压强为p1,U形管内液面高度差如图乙所示;然后改变吹风机挡位从而改变风速后,玻璃管内C处的气体流速为v2、压强为p2,U形管内液面高度差如图丙所示。根据上述实验现象可知P1 P2(选填“<”、“=”或“>”),前后两次气体的流速vl v2(选填“<”、“=”或“>”)。
(2)小华在星期天跟着妈妈到苏州去玩。乘地铁时他发现站台上都划有“安全线”。妈妈问他这该如何解释,小华用他掌握的物理知识解释道:如果人越过安全线,当有地铁通过站台时 ,压强突然变 (均选填“大”或“小”).人在压力差的作用下,会被“吸“向地铁,发生危险。
17.小科探究气体压强与流速关系的实验装置如图甲所示,其中两端开口的U形管中有适量的水,U形管的左端与玻璃管侧壁管口相连通。小华用电吹风机向玻璃管中以V1的速度吹风,U形管内液面高度差如图乙所示,改成V2风速后,U形管内液面高度差如图丙所示。请你根据上述实验现象比较V1与V2的大小,则V1 V2.(选填“大于”、“等于”或“小于”)
18.如图所示,请观察国产民航大客机C919的喷气发动机和机翼的结构特点,运用所学物理知识分别解释C919获得向前“推力”和向上“升力”的力学原理。
19.测量水龙头打开后的出水速度
(1)首先老师告诉同学们流量是表示单位时间内通过某一横截面的流体的体积,若水流在粗细均匀的水平管道内向右匀速流动,设水流速度为v,取一段管道AB,水从B端流到A端所用时间为t ,根据流量的定义,Q= 。(以上两空要求用S、v、t中的字母表示)。
(2)某同学根据流量的导出公式设计了如下测量水龙头出水速度的实验方案:
①测出水龙头出水口的内壁直径d。
②打开水龙头使水以适当的速度匀速流出,用容器接水并同时开始计时,测出经过一段时间t后容器内水的体积V。
③由流量的导出公式算出自来水龙头出水速度表达式为 。(用d、t、π、V表示)
20.随着人们生活水平的不断提高,各种小汽车已经走进我们的家庭。仔细观察和思考,可以发现小汽车的一些设计和使用过程中的许多现象都与物理知识有关
小汽车的外形设计成流线型(如图),当小汽车在水平路面上高速行驶 时对路面的压力比静止时 (选填“增大”、“减小”或“不变”),其原因是 。
参考答案与试题解析
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
A
A
D
A
B
D
A
C
A
一.选择题(共10小题)
1.如图所示,将一张明信片沿着其边长弯成弧形放在玻璃台面上,形成一座“拱桥”,你会发现( )
A.“纸桥”被吹开较长的距离
B.“纸桥”紧贴桌面不动
C.“纸桥”被吹开较短的距离
D.“纸桥”被吹得上下跳动几下
【分析】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。
【解答】解:如图所示,当你对着“拱桥”使劲吹气时,压强较大;
“拱桥”下方的空气流速大,压强小,“拱桥”被牢牢的压在桌面上。
故选:B。
【点评】本题的解题关键是找出“拱桥”的上下方的空气流速特点。
2.如图所示,以下四个关于“气体压强与流速的关系”的现象中,压强p1、p2大小关系正确的是( )
A.A B.B C.C D.D
【分析】流体压强与流速的关系:在流体中,流速快的地方压强越小。
【解答】解:A、如图物体上表面平直,相同时间内,下方流速大,即P1>P2.故A正确;
B、如图物体上下表面凸起程度相同,空气经过两面的路程相同,压强相同7=P2.故B不正确;
C、对着两张纸的中间吹气,压强变小,但外侧压强相同1=P4.故C不正确;
D、如图用漏斗从乒乓球上方吹气,则上方压强小于下方压强1<P2.故D不正确;
故选:A。
【点评】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。
3.在靠近桌面边沿的地方放一枚硬币,在硬币前架一个约2cm高的栏杆,在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气,这是因为( )
A.硬币下方的压强比上方的压强大
B.硬币后面的压强比前面的压强大
C.硬币后面的压力比前面的压力大
D.硬币下方的空气密度比上方的大
【分析】解决本题的关键是要明确哪里的空气流速大,压强小,由此产生的压力差方向向哪儿。
【解答】解:没有吹气时,硬币上方和下方都受到相同的大气压的作用,硬币上方气流速度大于下方的气流速度,产生向上的升力。
故选:A。
【点评】解答这类题目的思路是先确定哪里的流体流速大,压强小,在这个压力差的作用下便产生了什么现象。
4.关于如图所示的四幅图的说法正确的是( )
A.如图甲,吹气时A管中水面上升,是因为流体中流速越小的位置压强越小
B.如图乙,若将竖直玻璃管倾斜,水银柱的长度不变
C.如图丙,增大罐内气压后洒水车洒水更远,此时罐体与出水管是连通器
D.如图丁,铁路的钢轨铺在枕木上,是为了减小压强
【分析】(1)流体的压强跟流体的流速有关,流速越大的地方,压强越小;
(2)托里拆利管内是真空,在托里拆利实验中,外界大气压不变,则管内水银柱的高度不变,当管倾斜时,水银柱的长度变长;
(3)连通器是上端开口,底部连通的容器;
(4)压力一定时,受力面积越小,压强越大;受力面积越大,压强越小。
【解答】解:A、A管中水面上升,故A错误;
B、在托里拆利实验中,这一高度的大小是由外界大气压决定的,玻璃管倾斜,但水银柱长度会变长;
C、连通器是上端开口,而洒水车的罐体是密封的,因此不是连通器;
D、列车的钢轨要铺在枕木上,通过增大受力面积来减小压强。
故选:D。
【点评】本题考查流体压强与流速的关系、大气压强的测量、连通器和减小压强,属于综合题。
5.下列设计、制作或建造中,说法正确的是( )
A.用高压锅煮饭能使得气压增大而沸点升高
B.书包背带做的宽大是为了增大面积从而增大压强
C.飞机的机翼象鸟翼是为了空气经过时流速大从而托力大
D.上窄下宽的堤坝是考虑到液体压强随深度增加而减小
【分析】(1)高压锅是利用锅内气压增大、沸点升高的原理煮熟食物的;
(2)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;
(3)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;
(4)液体的压强随深度的增加而增大。
【解答】解:
A、用高压锅煮食物容易熟,故A正确;
B、包的背带做得比较宽,通过增大受力面积来减小压强;
C、飞机的机翼象鸟翼,空气经过上方比下方的路程长,上方比下方的压强小,故C错误;
D、水坝的下部要比上部修得宽一些是因为水的压强随深度而增加。
故选:A。
【点评】本题是从日常生活用品上考查了学生多方面的知识,体现了物理的生活化,要求平时学习时,多观察、多联系、多分析。
6.如图所示,从a管向细管b的上方用力吹气,则( )
A.水不动
B.水将沿细管b上升
C.细管b内水面下降
D.大量气泡从细管下端喷出
【分析】用力向a管吹气时,在b管的上端开口处空气流速大,压强小,b管的下端水面上空的空气流速小,压强大。水在空气的压强作用下向上运动。
【解答】解:b管中上端开口处空气流速大,b管的下端水面上空的空气流速小。
由流体压强特点可知:气体流速大的位置,压强小。
所以,管内水会在容器内空气的较大压强的作用下向上运动。
故选:B。
【点评】本题考查流体压强与流速的关系,要知道向a管用力吹气,造成了b管上下空气流速不同,进而利用流体压强特点来分析现象。
7.下列对各种现象的描述,正确的是( )
A.吹气时两球相互远离
B.吹气时纸张会向上飞
C.吹气时A管中的水面下降
D.风吹过时伞面被向上“吸”
【分析】流体压强与流速的关系:在气体中,流速越大的位置压强越小;
【解答】解:A、乒乓球中间的空气流动速度大,外面的空气流动速度小。在这个压强差造成的压力差的作用下,即靠近。
B、对着纸的下方吹气,压强大,压强小,故B错误。
C、往B管中吹气,压强减小,液面上升。
D、等质量的空气在相同的时间内同时通过伞的上表面和下表面,下表面平直,通过下表面的流速较小,压强较小,压强大,伞被向上“吸”。
故选:D。
【点评】知道流体压强和流速的关系,并能利用该原理解释问题是解决该题的关键。
8.如图所示现象中与其他工作原理不同的是( )
A.在两纸片中间吹气,纸片合拢
B.用吸管吸饮料,饮料上升
C.吸盘上挂毛巾,毛巾不掉
D.用滴管取液体,液体被吸进滴管里
【分析】流体压强与流速的关系:流体的流速越大、压强越小,流速越小、压强越大。
【解答】解:向两张纸片中间吹气,纸片中间空气流速大,纸内外存在压强差;
而吸管吸饮料、吸盘被压在墙上,这些现象都是大气压的作用。
所以A与其它选项原理不同。
故选:A。
【点评】本题考查了学生对流体压强和流速关系、大气压应用的了解和掌握,是一道基础题。
9.下列涉及压强知识的说法不正确的是( )
A.用微小压强计可以研究液体压强
B.飞机升力的产生利用了流体压强与流速的关系
C.排水管的U形反水弯不是连通器
D.托里拆利实验可以测出大气压值
【分析】(1)压强计的工作原理是;橡皮膜受到压强时,U形管内两边液面出现高度差,两边高度差表示压强的大小,压强越大,液面高度差也越大;
(2)根据流体压强和流速的关系分析解答;
(3)根据连通器:上端开口下端连通的容器。连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面总是相平的;
(4)托里拆利实验最早测出了大气压的值。
【解答】解:A、压强计的工作原理是,U形管内两边液面出现高度差,采用的是转换法,两侧液面高度差也越大。故A正确;
B、飞机飞行时,机翼上方空气流速大于下方空气流速,机翼上方空气压强小于下方压强。故B正确;
C、排水管的U形反水弯上端开口,属于连通器;
D、托里拆利最早精确地测出了大气压的值。
故选:C。
【点评】此题涉及探究液体压强的特点实验、流体流速与压强的关系、连通器原理和大气压的测量方法等多个知识点,是一道综合性较强的题目。
10.直升飞机在螺旋桨的轰鸣声中不断上升,直升飞机受到升力的施力物体是( )
A.空气 B.驾驶员 C.螺旋桨 D.发动机
【分析】物体间力的作用是相互的,螺旋桨在对空气施力的同时,也受到空气对它施加的反作用力。
【解答】解:直升机的螺旋桨对空气施加了一个竖直向下的力,由于物体间力的作用是相互的,这个力就是飞机向上的升力。
故选:A。
【点评】此题考查了力的作用相互性的应用,知道力的作用是相互的,是解答此类问题的关键。
二.填空题(共5小题)
11.如图所示,在水平桌面上放置一个硬币并沿箭头所示方向用不同挡位的吹风机吹气,发现有几次“硬币起飞”了,压强 小 ;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)“硬币刚好起飞”的条件是:硬币上、下表面的压力差与硬币的 重力 相等。
(2)查寻规律: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ρv2/2+p=C式中C是常量,ρ表示空气密度。
(3)小明同学用如图所示的方法测定硬币上(或下)表面面积。测得硬币的直径D= 1.85 cm.
(4)先利用天平称出多个硬币的总质量,然后计算出单个硬币的质量m。(3)(4)两次实验中用了同一种方法测物理量 多次测量求平均值减小误差 。
(5)请导出刚好将硬币吹起时吹气速度v的表达式 (用字母ρ、D、m、g表示)。
【分析】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。
(1)“硬币刚好起飞”时硬币受到平衡力作用,空气给的升力等于硬币的重力。
(3)两端硬币与刻度尺的接触点示数之差是四枚硬币的直径之和,确定刻度尺的分度值,读出刻度尺示数,然后求出硬币的直径;
(4)多次测量求平均值,可以减小测量误差;
(5)对硬币受力分析,由平衡条件列方程,然后求出空气的速度。
【解答】解:通过硬币上部空气流速大,压强小。
(1)对着硬币上方吹气时,使硬币上方的空气流速变大;而硬币下面没有气流通过,硬币获得一个向上的升力;硬币刚好起飞时、下表面的压力差即升力等于硬币的重力。
(3)由图知,刻度尺的分度值是1mm,
最右端的硬币中心所对应的刻度是7.40cm,则硬币的直径D=,
(4)先利用天平称出多个硬币的总质量,然后计算出单个硬币的质量,减小实验误差;
(5)刚好吹起硬币时可看作硬币受到平衡力的作用,即ΔF=G=mg。
此时硬币上方的压强为:P上=C﹣ρv2;
硬币下方的压强为:P下=C(空气流速为0);
那么硬币上下方的压强差为:P下﹣P上=ΔP=ρv2;
∵ΔF=Δp•S
∴ρv2•S=mg,
∵S=πD2,
∴ρv2•πD2=mg,
则刚好将硬币吹起时吹气速度:V=,
故答案为:小;(1)重力;(4)多次测量求平均值减小误差。
【点评】本题考查了流体压强与流速的关系、长度的测量、减小误差的方法以及二力平衡的应用,有一定的难度,考查了学生的分析能力。
12.你和同学们做了如下的探究活动:
【探究目的】初步了解流体的压强与流速的关系
【提出问题】气体的压强是不是与气体的流速有关系?有什么关系?
【设计实验和进行实验】
(1)如图所示,取两张白纸,让其平行地自然下垂;
(2)你观察到的现象是 两张纸靠近 ;
【分析和论证】你通过本实验可以得出的初步结论是: 空气流速大的地方压强小 。
【分析】要解答本题需掌握:流体压强,流速大的地方压强小。
【解答】解:她向两纸中间用力吹气,两纸中间气体的流速大,两张纸在大气压的作用下。
故答案为:两张纸靠近;空气流速大的地方压强小;
【点评】本题主要考查学生对流体压强和流速关系的了解和掌握,是一道基础题。
13.如图甲是利用风洞模拟汽车高速运动时的情况,检测过程中汽车对地面的压力 小于 (选填“大于”“等于”或“小于”)汽车所受重力。如图乙所示,茶壶盖上留有小孔的目的是防止其中的茶水在 大气压 的作用下难以倒出来,若茶壶内装有10cm深的茶水,则茶壶底部受到茶水的压强为 1000 Pa(茶水密度近似取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
【分析】(1)流体压强和流速的关系是:流体流速大的地方,压强小;流体流速小的地方,压强大;
(2)上端开口,底部连通的容器叫连通器,连通器中装同种液体,液体静止时液面是相平的;内外气压相等时,茶壶里的水在重力的作用下容易倒出来;
(3)已知水的深度,根据p=ρgh可求水的压强。
【解答】解:汽车高速运动时,上方气体流速大,下方气体流速小,有压强差时汽车所受压力小于其重力,壶内的水由于受到大气压作用难以倒出来,茶水容易在重力的作用下倒出来3kg/m3×10N/kg×10×10﹣4m=1000Pa。
故答案为:小于;大气压。
【点评】本题考查对连通器的认识、大气压的应用、液体压强公式的应用,了解连通器的概念和液体压强的特点可顺利解答。
14.同学们,你见过这种会转动的石球吗?喷水时,“泉水”中央硕大的石球居然能不停地翻滚。这是怎么回事呢?若仔细观察,左侧水的流速小于右侧水的流速,所以左侧的压强 大于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)右侧水的压强,使石球能不停地转动。表面打磨的非常光滑的石球能大大减小 摩擦力 ,也有利于其持续转动。
【分析】(1)压强和流速的关系是:对于流体来说,流速大,压强小;流速小,压强大;
(2)摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关;
【解答】解:据压强和流速的关系可知,球左侧水的流速小,右侧水的流速大,所以左侧的压强大于右侧水的压强,使得水球转动;
表面打磨的非常光滑的石球,其接触面的粗糙程度变小;
故答案为:大于;摩擦力;
【点评】此题考查了压强和流速关系的理解和摩擦力的大小影响因素的理解,是一道综合题。
15.如图所示是火车站台上的安全线,乘客必须站在安全线外候车,这是因为火车进站时 大 ,压强 小 ,乘客会受到“压”向火车的力,容易发生事故。
【分析】流体的压强跟流体的速度有关,流速越大的地方,压强越小。从人的内侧和外侧受到的压强进行考虑。
【解答】解:人离火车太近,火车开动时,压强变小,压强较大,被强大的气流压向列车。
故答案为:大;小。
【点评】解答这类题目的思路是先确定哪里的流体流速大,压强小,在这个压力差的作用下便产生了什么现象。
三.解答题(共5小题)
16.下面是两个有关气体压强与流速相关的问题:
(1)小华探究此问题的实验装置如图甲所示,其中两端开口的U形管中有适量的水,U形管的左端通过橡皮管与玻璃管(图中水平部分)1相连通。小华先用电吹风机向玻璃管中吹风,玻璃管内C处的气体流速为v1、压强为p1,U形管内液面高度差如图乙所示;然后改变吹风机挡位从而改变风速后,玻璃管内C处的气体流速为v2、压强为p2,U形管内液面高度差如图丙所示。根据上述实验现象可知P1 < P2(选填“<”、“=”或“>”),前后两次气体的流速vl > v2(选填“<”、“=”或“>”)。
(2)小华在星期天跟着妈妈到苏州去玩。乘地铁时他发现站台上都划有“安全线”。妈妈问他这该如何解释,小华用他掌握的物理知识解释道:如果人越过安全线,当有地铁通过站台时 大 ,压强突然变 小 (均选填“大”或“小”).人在压力差的作用下,会被“吸“向地铁,发生危险。
【分析】(1)没有吹风时,左右两管上方的压强相同都等于大气压强,当C处吹风时,增大左管上方流速,减小左管上方的压强。液体在压强差下移动形成高度差。
(2)流体的流速越大,压强越小。比较人和列车之间的压强和人外侧的压强大小。
【解答】解:
(1)左右两管上方的压强相同都等于大气压强,所以没有吹风时;
当用电吹风机向玻璃管中吹风,C点的空气流速增大,U形管右侧的压强不变,向左移动,压强越小,液面差越大1<P2,前后两次气体的流速vl>v3。
(2)地铁行驶过程中,地铁的速度很大,使人和地铁之间的空气流动速度增大,人外侧的压强不变,人在内外侧压强差的作用下被压向地铁。
故答案为:(1)<;>;(2)大;小。
【点评】掌握流体流速和压强的关系,并能用流体压强知识解释有关问题。
17.小科探究气体压强与流速关系的实验装置如图甲所示,其中两端开口的U形管中有适量的水,U形管的左端与玻璃管侧壁管口相连通。小华用电吹风机向玻璃管中以V1的速度吹风,U形管内液面高度差如图乙所示,改成V2风速后,U形管内液面高度差如图丙所示。请你根据上述实验现象比较V1与V2的大小,则V1 大于 V2.(选填“大于”、“等于”或“小于”)
【分析】没有吹风时,左右两管上方的压强相同都等于大气压强,当C处吹风时,增大C处流速,据压强和流速的关系分析即可。
【解答】解:用电吹风机向玻璃管中吹风,C点的空气流速增大,U形管右侧管中的压强不变,形成高度差,压强越小。故并图中管中高度差小于乙图中管中高度差1大于V2。
故答案为:大于。
【点评】掌握流体流速和压强的关系,并能用流体压强知识解释有关问题。
18.如图所示,请观察国产民航大客机C919的喷气发动机和机翼的结构特点,运用所学物理知识分别解释C919获得向前“推力”和向上“升力”的力学原理。
【分析】流速大的地方,流体的压强小,在流速小的地方,流体的压强大;物体间力的作用是相互的,据此分析解答即可。
【解答】解:(1)飞机的喷气发动机工作时,会给空气向后的推力,空气对飞机就会产生向前的”推力”;
(2)飞机的机翼呈现流线型,且上凸下平,同时机翼上面空气流速大于机翼下方空气的流速,故使机翼产生向上的升力。
答:(1)飞机的喷气发动机工作时,会给空气向后的推力,空气对飞机就会产生向前的”推力”;
(2)飞机的机翼呈现流线型,且上凸下平,同时机翼上面空气流速大于机翼下方空气的流速,故使机翼产生向上的升力。
【点评】本题考查了流体流速与压强的关系、物体间的相互作用力两个知识点,属于基础题。
19.测量水龙头打开后的出水速度
(1)首先老师告诉同学们流量是表示单位时间内通过某一横截面的流体的体积,若水流在粗细均匀的水平管道内向右匀速流动,设水流速度为v,取一段管道AB,水从B端流到A端所用时间为t vt ,根据流量的定义,Q= Sv 。(以上两空要求用S、v、t中的字母表示)。
(2)某同学根据流量的导出公式设计了如下测量水龙头出水速度的实验方案:
①测出水龙头出水口的内壁直径d。
②打开水龙头使水以适当的速度匀速流出,用容器接水并同时开始计时,测出经过一段时间t后容器内水的体积V。
③由流量的导出公式算出自来水龙头出水速度表达式为 v= 。(用d、t、π、V表示)
【分析】(1)根据公式l=s=vt求出水管的长度;
则AB段水柱的体积为V=Sl,然后根据流量的定义代入公式Q=便可;
(2)根据流量的定义得出流量的表达式,则可根据流量除以横截面积得出流速。
【解答】解:(1)AB间水柱的长度l=s=vt;
B到A的水柱体积为V=Sl=Svt,则:
Q===Sv;
(2)根据流量的定义,则Q=;
所以流速为v===。
故答案为:(1)vt;Sv。
【点评】通过给出流量的概念,让学生计算水的流量,同时根据流量计算流速,考查了对新知识的应用。
20.随着人们生活水平的不断提高,各种小汽车已经走进我们的家庭。仔细观察和思考,可以发现小汽车的一些设计和使用过程中的许多现象都与物理知识有关
小汽车的外形设计成流线型(如图),当小汽车在水平路面上高速行驶 时对路面的压力比静止时 减小 (选填“增大”、“减小”或“不变”),其原因是 因为小汽车外型是流线型,当汽车高速行驶时,车身上方空气流速大,压强小,小汽车受到了一个向上的升力,减小了小汽车对地面的压力 。
【分析】车子静止在水平面上,车子对路面的压力等于重力;当流线型的车子快速行驶时,产生升力,车子对地面压力减小。
【解答】解:如图,小汽车外型是流线型,相同时间内,流速大,汽车在压强差下产生向上的升力,小于汽车的重力。
故答案为:减小;因为小汽车外型是流线型,车身上方空气流速大,小汽车受到了一个向上的升力。
【点评】本题考查流体压强与流速的关系,关键知道流体流速越快,产生的压强越小。
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