8.4 流体压强与流速的关系(分层练习)-【上好课】2024-2025学年八年级物理全一册同步精品课堂(沪科版2024)
2025-01-21
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内容正文:
8.4 流体压强与流速的关系(分层练习)共32小题
※※目录:———————
模块一:明晰作业目标 训练有的放矢………………………………………………………………1
模块二:回顾整理课本 夯实基础知识(13小题)…………………………………………………1
模块三:巩固提高综合 训练思维方法(13小题)…………………………………………………6
模块四:中考真题演练 考场细心认真(5小题)…………………………………………………16
模块五:动手实验实践 提升综合能力(1小题) …………………………………………………18
※※模块一:明晰作业目标 训练有的放矢————————
1.能通过实验,了解流体压强与流速的关系;
2.能运用这些知识解释升力的获得及解决一些安全问题;
3.能体会物理实验的多样性与趣味性。
※※模块二:回顾整理课本 夯实基础知识————————
一、填空题
1.“沿洄划转如旋风,半侧船头水花没”这是描写船过漩涡时,漩涡中心流速大,中心的水压 (选填“大于”“小于”或“等于”)周围的水压而造成的惊险情景;停止划水后船还能继续行驶一段距离,这是因为船具有 。
【答案】 小于 惯性
【详解】[1]由于在流体中,流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大,故漩涡中心流速大,压强小,小于周围的水压。
[2]一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,这种性质叫做惯性,停止划水后,由于船具有惯性,要保持原来的运动状态不变,故还能继续行驶一段距离。
2.如图所示,顺时针旋转的足球可以绕过“人墙”射入球门,这是因为足球左侧的空气流速比右侧的空气流速小,形成向 (选填“左”或“右”)的压力差;足球在飞向球门的过程中处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态。
【答案】 右 非平衡
【详解】[1]流体流速越大的地方,压强越小。足球左侧的空气流速比右侧的空气流速小,则足球左侧的空气压强大于右侧的空气压强,形成向右的压力差,改变了足球的运动轨迹。
[2]物体受到几个力作用时,如果保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这几个力相互平衡,物体处于平衡状态;足球在非平衡力作用下,其运动状态会发生改变,足球的速度大小和方向会不断变化,所以足球处于非平衡状态。
3.如图为机翼的模型图,我国自主研制的国产大飞机C919在轨道上高速滑行时,机翼上方受到空气的压强 (选填“大于”“小于”或“等于”)下方受到空气的压强;在我国的青藏高原,如果没有高压锅,“生米煮成熟饭”是不可能的,煮软了仍是夹生的,这是因为海拔越高,气压越低,沸点越 。
【答案】 小于 低
【详解】[1]机翼模型上凸下平的形状导致机翼上方的空气流速比机翼下方的空气流速大。流速大的地方压强小,机翼上方的空气流速比机翼下方空气流速大,所以机翼上方受到空气的压强比机翼下方受到的压强小。
[2]大气压随海拔的升高而减小,水的沸点随气压的减小而降低,青藏高原海拔较高,大气压较低,气压低于1标准大气压时,水的沸点就会低于100℃,所以如果没有高压锅,“生米煮成熟饭”是不可能的。
4.如图甲所示的是一种家庭喂养宠物的自动喂水器,当碗中的水位下降到一定程度时,瓶中的水就会自动流下来,当碗中水位上升到一定程度后,瓶中的水就不再流下,这个装置是利用了 的作用;如图乙所示,当向B管中吹气时,A管中的水位会上升,这是因为在流体中,流速越快的地方压强越 (选填“大”或“小”)。
【答案】 大气压强 小
【详解】[1]当碗中的水位下降到一定程度时,空气会进入到里面,瓶中的水会自动流出来;当碗中水位上升到一定程度后,空气进不到瓶中,在外界大气压的作用下,瓶中的水就不再流下。
[2]在流体中,流速越快的地方压强越小,流速越慢的地方压强越大。
5.随着生活水平的提高,扫地机器人逐渐进入了普通家庭。如图所示,扫地机器人在工作时,因主机内部的气压 (选填“大于”“小于”或“等于”)外界大气压而产生吸力;某同学乘坐公交车去上学,如果车厢里的人突然向前倾斜,说明公交车正在 (选填“加速”或“减速”)。
【答案】 小于 减速
【详解】[1]根据流体压强和流速的关系可知,机器人吸尘的工作原理是电机转动时使内部气体流速变大,压强变小,小于外部大气压,在压强差的作用下产生吸力使杂物进入吸尘器。
[2]某同学乘坐公交车去上学,如果车厢里的人突然向前倾斜,说明下半身由于阻力而随着公交车一起减速,而上半身由于具有惯性,仍保持向前运动,因此说明公交车正在减速。
二、选择题
6.如图所示,用漏斗向点燃的蜡烛的火焰吹气,烛焰将( )
A.向左飘动 B.向右飘动
C.静止在原位置不动 D.无法确定
【答案】A
【详解】当用力吹漏斗时,气流从漏斗快速流出,速度比较大,蜡烛的左侧气流流速大,压强比较小,蜡烛的右侧受到的大气压是不变的,蜡烛的火焰会向左飘动。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7.假期小明全家坐高铁去旅游,在站台等待列车时,站台的乘务人员让旅客在安全线后面候车,是因为列车进站时车体附近( )
A.空气流速小,压强小 B.空气流速大,压强大
C.空气流速小,压强大 D.空气流速大,压强小
【答案】D
【详解】列车进站时车体附近空气流速大,压强小,小于大气压。人和物体在大气压作用下,会被“吸”向列车而发生事故,因此等待列车时必须站立在安全线以外,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
8.以下所示事例中,不能作为支持证据验证“流体的压强与流速的关系”的是( )
A.中间喷水,纸船相互靠拢 B.水平吹气,水从玻璃管上端喷出
C.飞机机翼做成图示形状 D.用吸管将饮料吸入口中
【答案】D
【详解】A.向两纸船中间中间喷水使水流速大,压强小,两纸船的外部水流速小,压强大,两船受到两边向内的压力差,所以纸船相互靠拢,故A不合题意;
B.从横管左端向管内吹气时,竖管上端的空气流速快、压强小,而竖管下端的大气压较大,从而形成了向上的压强差,所以水从竖管上端喷出,故B不合题意;
C.飞机的机翼做呈上凸下平的形状,飞机飞行时,机翼上方气流比下方气流的流速快,下方空气的压强大于上方空气的压强,从而使机翼获得了向上的升力,故C不合题意;
D.用吸管将饮料吸入口中,先将吸管内空气吸走,吸管内的气压小于外界大气压强,于是饮料在大气压强的作用下被压入口中,故D符合题意。
故选D。
9.如图所示,在倒置的漏斗里放一个乒乓球,从漏斗口用力向下吹气并将手指移开,乒乓球不会下落。下列现象具有上述现象所揭示的科学道理的是( )
A.用吸管把饮料吸进嘴里
B.大风把茅草屋顶掀翻
C.抽水机把水从低处抽往高处
D.壁虎紧贴墙面向上爬行
【答案】B
【详解】在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球,然后从漏斗口用力向下吹气,乒乓球上面空气流速快压强小,下方空气流速慢压强大,形成一个向上的压力差,所以乒乓球不会下落;
A.用吸管吸饮料时,饮料在大气压作用下被压入嘴里,故A不符合题意;
B.大风时茅草屋顶空气流速增大,屋内压强大,把屋顶掀开,故B符合题意;
C.抽水机抽水时管内压强减小,是利用大气压的作用,将水抽到高处,故C不符合题意;
D.壁虎紧贴墙面向上爬行,壁虎脚相当于吸盘紧贴 着墙面,是利用大气压的作用,故D不符合题意。
故选B。
10.一辆赛车在赛道上疾驰,其尾翼风板如图所示,下列说法正确的是( )
A.尾翼上方的空气流速小于下方,赛车被向下“压”
B.尾翼上方的空气流速大于下方,赛车被向下“压”
C.尾翼上方的空气流速大于下方,赛车被向上“抬”
D.尾翼上方的空气流速小于下方,赛车被向上“抬”
【答案】A
【详解】尾翼上平下凸,上方的空气流速小压强大,下方的空气流速大压强小,形成向下的压力差,赛车被向下“压”,增大了它对地面的压力,从而增大了地面对它的摩擦力,防止车子打滑,增大了行车的安全性,故A正确,BCD错误。
故选A。
11.下列所描述的现象中,不能用流体压强与流速的关系解释的是( )
A.飞机机翼上凸下平 B.铁路站台上设立的安全线
C.开车时打开天窗,车内的废气会被排出 D.拦河大坝修建得上窄下宽
【答案】D
【详解】A.飞机机翼上凸下平,机翼上方空气流速大压强小,下方空气流速小压强大,形成升力,故A不符合题意;
B.铁路站台上设立的安全线,人要站在线外,因为列车经过时,列车与人之间的空气流速大压强小,人远离列车一侧空气流速小压强大,容易将人压向列车,故B不符合题意;
C.开车时打开天窗,车内的废气会被排出,是因为窗外空气流速大压强小,车内空气流速小压强大,将废气压出车外,故C不符合题意;
D.拦河大坝修建得上窄下宽,是因为液体压强随深度增加而增大,底部宽可以承受更大压强,故D符合题意。
故选D。
12.在学校举办的科技运动会上,水平抛出一个飞盘,快速前进的飞盘越升越高。从侧面看,飞盘的形状应为下图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】只有飞盘的上表面凸起,下面平直,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,在这个压强差造成的压力差的作用下,快速前进的飞盘才会越升越高,四个选项中,只有A选项中飞盘的形状符合题意。
故选A。
三、实验题
13.如题1图所示是演示“流体压强和流速的关系”实验装置,U形管中装有水,直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。
(1)如果在右端c处往装置里急吹气,导致b管上方气流速度 a管上方的气流速度,b管与a管的水面上方形成气压差,U形管中 (选填“a”或“b”)管水面升高。
(2)图2是某种喷雾器的工作原理示意图,当喷雾器未工作时,细管A内外气压相等,细管A内外液面 ,当喷雾器工作时,空气从细管B的右端快速喷出,导致细管A上方空气的流速突然增大,细管A内液面上方气压 细管A外液面上方的气压,液体就沿细管A的管口流出,同时受到气流的冲击,形成雾状向右喷出。
【答案】(1) 小于 a
(2) 相等 小于
【详解】(1)[1][2]如果在右端c处往装置里急吹气,b处比a处粗,导致b管上方气流速度小于a管上方的气流速度,b管与a管的水面上方形成气压差,U形管中a管水面升高。
(2)[1][2]当喷雾器未工作时,细管A与烧杯构成连通器,连通器的液面是相平的,当喷雾器工作时,空气从细管B的右端快速喷出,导致细管A上方空气的流速突然增大,气压突然减小,细管A内液面上方气压小于细管A外液面上方的气压,液体就沿细管A的管口流出,同时受到气流的冲击,形成雾状向右喷出。
※※模块三:巩固提高综合 训练思维方法————————
一、填空题
1.风洞是一种检测飞行器性能的设施。如图,将飞行器固定在风洞中,通过人工产生并控制气流,模拟飞行器飞行时周围气体的流动。检测时,飞行器相对气流是 的,其上方气体流速大,压强 ,从而获得向上的升力。
【答案】 运动 小
【详解】[1][2]检测时,以气流为参照物,飞行器相对气流的位置发生了变化,飞行器相对于气流是运动的;其上方气体流速大,压强小,下方气体流速小,压强大,从而形成向上的压强差和压力差,获得了向上的升力。
2.广东夏季烈日炎炎,有不少摩托车主选择加装如图所示的遮阳伞。虽然这样的遮阳伞能够让车主免受阳光的荼毒,但是存在很大的安全隐患,这是因为,当摩托车快速行驶时,伞上方的空气流速 (选填“大于”或“小于”)下方的空气流速,导致上方的大气压强 (选填“大于”或“小于”)下方的大气压强,驾驶员会感觉车被向 (选填“上”或“下”)提起。
【答案】 大于 小于 上
【详解】[1][2][3]遮阳伞“上凸下平”,当摩托车快速行驶时,伞上方空气流速大,压强小;伞下方空气流速小,压强大,伞就受到一个向上的压强(或压力)差,伞面会被吹起,驾驶员会感觉车被向上提起,存在严重的安全隐患。
3.如图是电子水翼冲浪板的照片,冲浪板的上表面粗糙是为了 摩擦力;为了能让冲浪者和冲浪板露出水面向前运动,冲浪板的 A处有类似于飞机机翼的装置,与下表面相比,其上表面所受水的压强更 (选填“大”或“小”)。
【答案】 增大 小
【详解】[1]水翼冲浪板上表面粗糙是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的。
[2]电子水翼冲浪板的A处有类似于飞机机翼的装置,当冲浪板在水中高速运动时,其上方水的流速大于下方水的流速,上方的压强小于下方的压强。
4.如图所示为“无叶电风扇”,它内部有一台电动机吸入空气,空气经过加压后被送入环绕式的出风口,从缝隙中向外喷出,这部分喷射空气因流速大、压强 ,使周围空气 (选填“靠近”或“远离”)这部分喷射空气,带动周围空气流动,使人感觉凉爽。从西安到拉萨旅游的小毛发现带去的袋装食品会变得膨胀,由此可以推测外界大气压 (选填“变大”或“变小”),这是因为拉萨比西安的海拔 (选填“高”或“低”)。
【答案】 小 靠近 变小 高
【详解】[1][2]根据流体压强和流速的关系可知,空气经过加压后被送入环绕式的出风口,从缝隙中向外喷出,这部分喷射空气因流速大,压强小,在压强差的作用下,周围空气向这部分喷射空气靠近,带动周围空气流动,使人感觉凉爽。
[3][4]气压与高度有关,海拔越高的地方气压越低,食品包装袋变得鼓起来,这是因为大气压随高度增加而减小,使得袋内的气压大于外部大气压,因此包装袋会鼓鼓的,故拉萨比西安的海拔高。
5.铁桶内放少量的水,用火加热,水沸腾之后把桶口堵住,然后浇上冷水,如图甲所示。在 作用下,铁桶被压扁了;让自来水流过如图乙所示的装置,当水流稳定后,最后喷出的是 (选填“冷水”“热水”或“温水”),这是利用了 。
【答案】 大气压 温水 流体流速大的位置压强小
【详解】[1]在铁桶内放少量的水,用火加热,水沸腾之后把桶口堵住,然后浇上冷水,铁桶内的水蒸气遇冷液化成小水珠,气压减小,桶内的压强小于外界大气压,在大气压的作用下,铁桶被压扁了。
[2][3]当冷水未流出时,热水瓶中管的上端和下端受到压强相等,当冷水流出时,热水瓶中管的上端的导管较细,水的流速增大,因为流体流速大的位置压强小,则热水管上端的压强减小,所以热水在大气压的作用下升入出水管中和冷水混合成温水。
二、选择题
6.如图所示,C919 国产大飞机首度服务2024年春运。下列说法正确的是( )
A.起飞时,飞机在跑道上加速滑行时,速度越快,惯性越大
B.飞机在上升过程中,舱外的大气压会变大
C.飞机在匀速下降过程中,受到平衡力
D.机翼是利用气体流速大,压强大的原理获得升力力
【答案】C
【详解】A.起飞时,飞机在跑道上加速滑行时,其质量不变,惯性大小不变,故A错误;
B.飞机在上升过程中,随高度增加气压变小,则舱外的大气压会变小,故B错误;
C.飞机在匀速下降过程中,做匀速直线运动,处于平衡状态,所以受到平衡力,故C正确;
D.机翼是利用气体流速大、压强小的原理获得升力的,故D错误。
故选C。
7.国庆假期,小明乘坐动车回老家看望爷爷。当动车进入隧道后他感觉耳朵越来越不舒服,有胀痛感和轻微耳鸣,而当动车离开隧道后,这种不适就会迅速消失。主要因为在隧道内( )
A.车厢外空气流速大,压强小,导致车厢内气压降低
B.车厢外空气流速大,压强大,导致车厢内气压升高
C.车厢外空气流速小,压强小,导致车厢内气压降低
D.车厢外空气流速小,压强大,导致车厢内气压升高
【答案】A
【详解】当动车进入隧道后他感觉耳朵越来越不舒服,有胀痛感和轻微耳鸣,而当动车离开隧道后,这种不适就会迅速消失。主要因为在隧道内车厢外空气流速大,压强小,导致车厢内气压降低,引起耳膜两侧压强不平衡,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8.如图所示,未装满水的密闭小瓶上有一根两端开口的竖直细玻璃管,玻璃管内水柱高于瓶内水面,现用一根饮料吸管水平靠在玻璃管的上端吹气,下列分析正确的是( )
A.吹气前,液体静止,瓶内气体压强等于瓶外大气压强
B.吹气前,液体静止,瓶内气体压强小于瓶外大气压强
C.吹气时,上方流速大,玻璃管中水柱下降
D.吹气时,上方流速大,玻璃管中水柱升高
【答案】D
【详解】AB.由题知,吹气前,玻璃管内水柱高于瓶内水面,瓶内气压等于玻璃管内液柱产生的压强和瓶外大气压之和,所以瓶内气体压强大于瓶外大气压强,故AB错误;
CD.用一根饮料吸管水平靠在玻璃管的上端吹气,玻璃管上方空气的流速增大,压强减小,玻璃管中液体受到向上的压强大于向下的压强,液面上升,故C错误,D正确。
故选D。
9.厨房中的抽油烟机可将做饭时产生的油烟抽到室外,其中包含的原理与下列现象的原理不相同的是( )
A.汽车快速驶过后,落叶都被“吸引”到马路中央
B.汽车快速行驶时,汽车对路面的压力变小
C.用吸管喝椰子汁
D.雨天,大风会把雨伞掀翻
【答案】C
【详解】抽油烟机工作时,进风口区域的空气流速快、压强小,大气压把室内的空气压入气泵抽出,是利用流体中流速大的位置压强小的原理将油烟“抽”出厨房的。
A.马路上,汽车快速驶过后,马路中间的空气流速大,空气压强小,而马路两边的空气流速小,压强大,所以两边的气压大于马路中央的气压,落叶等轻小物体在马路两边气压的作用下,被“吸引”到马路中间。因此利用的是流体中流速大的位置压强小的原理,故A不符合题意;
B.车向前高速行驶,车外的空气相对车向后运动,车上面凸起,上方空气流动大,压强小,车下方空气流速小,压强大,车上、下产生压强差,产生向上的压力差。汽车在竖直方向上受到重力,路面的支持力和气体向上的压力差,重力不变,气体压力差变大,路面支持力变小。路面对汽车的支持力和汽车对地面的压力是一对相互作用力,大小相等,支持力变小,汽车对路面的压力变小。因此利用了流体中流速大的位置压强小的原理,故B不符合题意;
C.用吸管喝椰子水时,是先把吸管内的空气吸走,吸管内气压减小,椰子水在外界大气压的作用下,被压入口腔内。利用的是大气压,故C符合题意;
D.风刮过伞顶,伞顶上方的空气流动速度大,压强小;伞内空气流动速度小,压强大,产生一个向上的压强差和压力差,把雨伞掀开,其原理是流体压强和流速的关系,故D不符合题意。
故选C。
10.春天到了,天上飞起了漂亮的风筝,风筝能够升空利用的原理是( )
A.作用力与反作用力 B.升力 C.浮力 D.以上都不正确
【答案】B
【详解】风筝升空的原理主要是升力。当风筝在空中飞行时,风筝上方的空气流速大于下方的空气流速,根据流体在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大,风筝上方的空气压强会小于下方的空气压强,从而产生一个向上的升力,使风筝能够升空。
故选B。
11.如图甲所示是一种简易的喷水壶,喷水壶的结构如图乙所示。导管与喷嘴相连,上下推拉压柄给壶内充气后,按压按柄可以使水从喷嘴喷出。下列有关解释正确的是( )
A.按柄处的花纹是为了减小摩擦力 B.手柄做的较宽大是为了增大压力
C.喷壶是利用流体压强与流速关系原理工作的 D.壶中水逐渐减少壶底受到水的压强随之减小
【答案】D
【详解】A.按柄处的花纹是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A错误;
B.手柄做的较宽大是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B错误;
C.喷壶是利用内部压强大于大气压喷射水,不是利用流体压强与流速关系原理工作的,故C错误;
D.壶中水逐渐减少,深度减小,根据p=ρgh知,壶底受到水的压强随之减小,故D正确。
故选D。
12.如图所示,盛有水的容器,当活塞K关闭时,A、B两处的液面相平。当打开活塞K时,A、B两处液面的变化情况是( )
A.A液面高于B液面 B.A与B液面相平
C.A液面低于B液面 D.A、B液面不发生变化
【答案】A
【详解】当水的流量相同时,管子越细,水流速度越快,因为B管底部比A管底部细,所以B管底部水流速度快;因为流体流速越大的地方压强越小,所以B管底部的水的压强小于A管底部水的压强;根据液体压强公式p=ρgh可知,B管水的压强小,B管里的水面高度就小,A管中水面较高。
故选A。
三、实验题
13.物理学中把具有流动性的液体和气体称为流体,下面是关于流体压强的研究过程,请回答下列问题:
(1)老师准备了如图(甲)所示装置:将三节粗细不同的塑料管①、②、③(横截面积)连接在一起,右端开口,左端与抽气机相通,抽气机抽气时, (选填“①”“②”或“③”)管中气体流速最大。将三个气体压强传感器分别放入三个管内,传感器与计算机相连,计算机可以显示出管中压强值。
(2)计算机显示的数据结果如图(乙)所示,由此可知道 (选填“①”“②”或“③”)管中气体压强最小;并能进一步得出在气体中,流速越大的位置, 。
(3)如图(丙)所示,老师准备了两张纸,固定上端,向两张纸中间吹气,根据上述结论能判断出两张纸的下端将 (选填“靠拢”或“分开”)。
【答案】(1)③
(2) ③ 压强越小
(3)靠拢
【详解】(1)(1)[1]由图可知,塑料管③横截面积最小,当气体流过时,③处的气体流速最快。
(2)[1]由图乙可知,三条曲线中,塑料管③内的气体压强比101kPa小得更多,即塑料管③压强最小。
[2]③处的气体流速最快,且③处的压强最小,故可以得出结论:在气体中流速越大的位置,压强越小。
(3)向纸中间吹气,纸中间空气流速大于外侧空气流速,纸中间压强小于外侧压强,外部气体对纸向内压力较大,对纸产生向内的压力差,使纸向中间靠拢。
※※模块四:中考真题演练 考场有的放矢————————
1.(2024·山东烟台)春节期间,小明和父母乘飞机去上海旅游。在飞机上升的过程中,外界大气压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”);在飞机飞行过程中,座位上的小明相对于窗外的机翼是 (选填“静止”或“运动”)的;机翼 方(选填“上”或“下”)的空气流速快,压强小,因此获得了向上的升力。
【答案】 变小 静止 上
【解析】[1]大气压随海拔高度的升高而减小。
[2]座位上的小明相对于窗外的机翼没有位置的改变,所以是相对静止的。
[3]由流体压强与流速的关系可知,机翼上方空气的流速快压强小,机翼下方空气的流速慢压强大,因此机翼产生一个向上的压强差,这样就使机翼产生了一个向上的升力。
2.(2024·四川泸州)在学校科技社团活动中,小赵同学所在的团队利用3D打印机制作了如图所示的飞机模型。飞机模型的机翼设计成上凸下平。试飞时,手将飞机模型向前推出,是力改变了飞机模型的 ;飞机模型在空中水平飞行过程中,机翼上方的空气流速较快,压强较 ;飞机模型着地后,能够沿水平地面继续向前滑行一段距离,是由于飞机模型具有 。
【答案】 运动状态 小 惯性
【解析】[1]试飞时,手将飞机模型向前推出,手对飞机模型施加了作用力,使它由静止变为运动,是力改变了飞机模型的运动状态。
[2]飞机模型在空中水平飞行过程中,机翼上方的空气流速较快,压强较小,下方空气流速较小、压强较大,从而形成向上的升力。
[3]飞机模型着地后,能够沿水平地面继续向前滑行一段距离,是由于飞机模型具有惯性,要保持原来的运动状态,继续向前运动。
3.科技兴趣小组利用盛有水的烧杯和A、B两根吸管组成如图所示的实验装置,用于证明流体压强和流速的关系。沿着B管水平吹气,观察到A管液面________(选填“上升”或“下降”),说明了________。
【答案】 ①. 上升 ②. 流体中,流速越大的位置压强越小
【解析】
[1][2]当向B管吹气时,A管上方的空气流动速度增大,压强减小,A管下方压强不变,A管内的液体受到向上的压强大,液面上升。这说明在流体中,流速越大的位置压强越小。
4. (2024·黑龙江龙东)下列现象用流体压强与流速关系知识解释的是( )
A. 硬纸板不掉下来 B. 吸盘挂钩
C. 用吸管吸饮料 D. 飞机机翼
【答案】D
【解析】
A.水杯倒置水没流出,是因为纸片受到水向下的压强小于外界大气压强,水在外界大气压的作用下不会流出,是由于大气压引起的,不能用液体压强与流速关系解释,故A不符合题意;
B.吸盘吸附在墙壁上,需要先用力挤压塑料吸盘,把盘内的空气挤出,吸盘内的气体压强小于外界大气压,吸盘就被外界的大气压紧压在了墙壁上,这是由于大气压引起的,不能用液体压强与流速关系解释,故B不符合题意。
C.用吸管吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管里,不能用液体压强与流速关系解释,故C不符合题意;
D.飞机的机翼的横截面形状通常是上凸下平,当飞机飞行时,气流会同时流过机翼的上表面和下表面,上表面的气体流速大压强小,下表面气体流速小压强大,从而形成向上的升力,应用了流体压强与流速关系,故D符合题意。
故选D。
5.(2024·四川成都)物理与日常生活、工程实践密切相关,下列分析正确的是( )
A.用久的菜刀需要磨一磨,是为了减小压强
B.人行盲道有凸起,是为了增大受力面积,减小压强
C.有风吹过,窗帘飘向窗外,是因为窗外大气压变大
D.飞机受到升力,是因为机翼上下表面空气的流速不同
【答案】D
【解析】A.用久的菜刀需要磨一磨,是通过减小受力面积,来增大压强,故A错误;
B.人行盲道有凸起,是通过减小受力面积,增大压强,故B错误;
C.有风吹过,窗帘飘向窗外,是因为窗外空气流速大,气压变小,故C错误;
D.飞机受到升力,是因为机翼上凸下平,所以上下表面空气的流速不同,造成上下表面受到的压强不同,故D正确。
故选D。
※※模块五:动手实验实践 提升综合能力————————
阅读短文,回答问题
旋转的乒乓球
流体中包含很多有趣的物理知识。来看一个实验:打开吹风机,让风竖直向上吹动,形成一段上升气柱,当在吹风机风简上方的气柱上放置一个乒乓球时,我们发现乒乓球会悬浮在空中,如图甲所示,并且当乒乓球稍稍偏离竖直气柱的中央轴线时,乒乓球会自动回到气柱中央而保持高度几乎不变。
如果我们将一个沿顺时针方向转动的乒乓球放置在上述气柱中,我们会发现乒乓球无法在气柱中保持静止状态,而是会向左运动,就好像乒乓球受到了一个水平向左的力,如图乙所示,这个现象被称作马格努斯效应,这个水平向左的力也被称作马格努斯力,它在一定程度上可以用伯努利方程来解释,由于乒乓球的旋转,带动乒乓球周围空气运动,最终使气流在乒乓球的左侧比其右侧的流速大,导致乒乓球右侧的压强较大,进而产生了一个水平向左的偏向力。马格努斯效应在体育中有很多的应用,比如乒乓球中的 “弧圈球”.又比如有经验的足球运动员踢出的“香蕉球”,就是使踢出的足球边飞行、边旋转,从而使足球的轨迹是一条非常复杂的曲线。
根据上述材料,回答下列问题:
(1)图甲中,将吹风机水平向右缓缓移动时,乒乓球移动方向为 ;
(2)被足球运动员踢出的“香蕉球”,其在空中飞行时会受到 的作用;
A.重力 B.马格努斯力 C.脚对球的作用力
(3)丙图中以水平初速度ν₀踢出的足球,有可能向上运动的是 。
【答案】(1)向右
(2)AB
(3)A
【详解】(1)将吹风机水平向右缓缓移动时,乒乓球右侧的空气流速快,压强小,左侧的空气流速慢,压强大,形成一个向右的压力差,所以乒乓球所受合力方向为向右。
(2)被足球运动员踢出的“香蕉球”,其在空中飞行时会受到重力和马格努斯力的作用,足球已经离开了脚,不再受脚的踢力,故选AB。
(3)A.由图可知,风向向右,足球顺时针转动,足球上方的空气流速快,压强小,下方的空气流速慢,压强大,形成一个向上的压力差,足球有可能向上运动,故A符合题意;
B.由图可知,风向向右,足球逆时针转动,足球上方的空气流速慢,压强大,下方的空气流速快,压强下,形成一个向下的压力差,足球有可能向下运动,故B不符合题意。
故选A。
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8.4 流体压强与流速的关系(分层练习)共32小题
※※目录:———————
模块一:明晰作业目标 训练有的放矢………………………………………………………………1
模块二:回顾整理课本 夯实基础知识(13小题)…………………………………………………1
模块三:巩固提高综合 训练思维方法(13小题)…………………………………………………5
模块四:中考真题演练 考场细心认真(5小题)…………………………………………………8
模块五:动手实验实践 提升综合能力(1小题) …………………………………………………10
※※模块一:明晰作业目标 训练有的放矢————————
1.能通过实验,了解流体压强与流速的关系;
2.能运用这些知识解释升力的获得及解决一些安全问题;
3.能体会物理实验的多样性与趣味性。
※※模块二:回顾整理课本 夯实基础知识————————
一、填空题
1.“沿洄划转如旋风,半侧船头水花没”这是描写船过漩涡时,漩涡中心流速大,中心的水压 (选填“大于”“小于”或“等于”)周围的水压而造成的惊险情景;停止划水后船还能继续行驶一段距离,这是因为船具有 。
2.如图所示,顺时针旋转的足球可以绕过“人墙”射入球门,这是因为足球左侧的空气流速比右侧的空气流速小,形成向 (选填“左”或“右”)的压力差;足球在飞向球门的过程中处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态。
3.如图为机翼的模型图,我国自主研制的国产大飞机C919在轨道上高速滑行时,机翼上方受到空气的压强 (选填“大于”“小于”或“等于”)下方受到空气的压强;在我国的青藏高原,如果没有高压锅,“生米煮成熟饭”是不可能的,煮软了仍是夹生的,这是因为海拔越高,气压越低,沸点越 。
4.如图甲所示的是一种家庭喂养宠物的自动喂水器,当碗中的水位下降到一定程度时,瓶中的水就会自动流下来,当碗中水位上升到一定程度后,瓶中的水就不再流下,这个装置是利用了 的作用;如图乙所示,当向B管中吹气时,A管中的水位会上升,这是因为在流体中,流速越快的地方压强越 (选填“大”或“小”)。
5.随着生活水平的提高,扫地机器人逐渐进入了普通家庭。如图所示,扫地机器人在工作时,因主机内部的气压 (选填“大于”“小于”或“等于”)外界大气压而产生吸力;某同学乘坐公交车去上学,如果车厢里的人突然向前倾斜,说明公交车正在 (选填“加速”或“减速”)。
二、选择题
6.如图所示,用漏斗向点燃的蜡烛的火焰吹气,烛焰将( )
A.向左飘动 B.向右飘动
C.静止在原位置不动 D.无法确定
7.假期小明全家坐高铁去旅游,在站台等待列车时,站台的乘务人员让旅客在安全线后面候车,是因为列车进站时车体附近( )
A.空气流速小,压强小 B.空气流速大,压强大
C.空气流速小,压强大 D.空气流速大,压强小
8.以下所示事例中,不能作为支持证据验证“流体的压强与流速的关系”的是( )
A.中间喷水,纸船相互靠拢 B.水平吹气,水从玻璃管上端喷出
C.飞机机翼做成图示形状 D.用吸管将饮料吸入口中
9.如图所示,在倒置的漏斗里放一个乒乓球,从漏斗口用力向下吹气并将手指移开,乒乓球不会下落。下列现象具有上述现象所揭示的科学道理的是( )
A.用吸管把饮料吸进嘴里
B.大风把茅草屋顶掀翻
C.抽水机把水从低处抽往高处
D.壁虎紧贴墙面向上爬行
10.一辆赛车在赛道上疾驰,其尾翼风板如图所示,下列说法正确的是( )
A.尾翼上方的空气流速小于下方,赛车被向下“压”
B.尾翼上方的空气流速大于下方,赛车被向下“压”
C.尾翼上方的空气流速大于下方,赛车被向上“抬”
D.尾翼上方的空气流速小于下方,赛车被向上“抬”
11.下列所描述的现象中,不能用流体压强与流速的关系解释的是( )
A.飞机机翼上凸下平 B.铁路站台上设立的安全线
C.开车时打开天窗,车内的废气会被排出 D.拦河大坝修建得上窄下宽
12.在学校举办的科技运动会上,水平抛出一个飞盘,快速前进的飞盘越升越高。从侧面看,飞盘的形状应为下图中的( )
A. B.
C. D.
三、实验题
13.如题1图所示是演示“流体压强和流速的关系”实验装置,U形管中装有水,直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。
(1)如果在右端c处往装置里急吹气,导致b管上方气流速度 a管上方的气流速度,b管与a管的水面上方形成气压差,U形管中 (选填“a”或“b”)管水面升高。
(2)图2是某种喷雾器的工作原理示意图,当喷雾器未工作时,细管A内外气压相等,细管A内外液面 ,当喷雾器工作时,空气从细管B的右端快速喷出,导致细管A上方空气的流速突然增大,细管A内液面上方气压 细管A外液面上方的气压,液体就沿细管A的管口流出,同时受到气流的冲击,形成雾状向右喷出。
※※模块三:巩固提高综合 训练思维方法————————
一、填空题
1.风洞是一种检测飞行器性能的设施。如图,将飞行器固定在风洞中,通过人工产生并控制气流,模拟飞行器飞行时周围气体的流动。检测时,飞行器相对气流是 的,其上方气体流速大,压强 ,从而获得向上的升力。
2.广东夏季烈日炎炎,有不少摩托车主选择加装如图所示的遮阳伞。虽然这样的遮阳伞能够让车主免受阳光的荼毒,但是存在很大的安全隐患,这是因为,当摩托车快速行驶时,伞上方的空气流速 (选填“大于”或“小于”)下方的空气流速,导致上方的大气压强 (选填“大于”或“小于”)下方的大气压强,驾驶员会感觉车被向 (选填“上”或“下”)提起。
3.如图是电子水翼冲浪板的照片,冲浪板的上表面粗糙是为了 摩擦力;为了能让冲浪者和冲浪板露出水面向前运动,冲浪板的 A处有类似于飞机机翼的装置,与下表面相比,其上表面所受水的压强更 (选填“大”或“小”)。
4.如图所示为“无叶电风扇”,它内部有一台电动机吸入空气,空气经过加压后被送入环绕式的出风口,从缝隙中向外喷出,这部分喷射空气因流速大、压强 ,使周围空气 (选填“靠近”或“远离”)这部分喷射空气,带动周围空气流动,使人感觉凉爽。从西安到拉萨旅游的小毛发现带去的袋装食品会变得膨胀,由此可以推测外界大气压 (选填“变大”或“变小”),这是因为拉萨比西安的海拔 (选填“高”或“低”)。
5.铁桶内放少量的水,用火加热,水沸腾之后把桶口堵住,然后浇上冷水,如图甲所示。在 作用下,铁桶被压扁了;让自来水流过如图乙所示的装置,当水流稳定后,最后喷出的是 (选填“冷水”“热水”或“温水”),这是利用了 。
二、选择题
6.如图所示,C919 国产大飞机首度服务2024年春运。下列说法正确的是( )
A.起飞时,飞机在跑道上加速滑行时,速度越快,惯性越大
B.飞机在上升过程中,舱外的大气压会变大
C.飞机在匀速下降过程中,受到平衡力
D.机翼是利用气体流速大,压强大的原理获得升力力
7.国庆假期,小明乘坐动车回老家看望爷爷。当动车进入隧道后他感觉耳朵越来越不舒服,有胀痛感和轻微耳鸣,而当动车离开隧道后,这种不适就会迅速消失。主要因为在隧道内( )
A.车厢外空气流速大,压强小,导致车厢内气压降低
B.车厢外空气流速大,压强大,导致车厢内气压升高
C.车厢外空气流速小,压强小,导致车厢内气压降低
D.车厢外空气流速小,压强大,导致车厢内气压升高
8.如图所示,未装满水的密闭小瓶上有一根两端开口的竖直细玻璃管,玻璃管内水柱高于瓶内水面,现用一根饮料吸管水平靠在玻璃管的上端吹气,下列分析正确的是( )
A.吹气前,液体静止,瓶内气体压强等于瓶外大气压强
B.吹气前,液体静止,瓶内气体压强小于瓶外大气压强
C.吹气时,上方流速大,玻璃管中水柱下降
D.吹气时,上方流速大,玻璃管中水柱升高
9.厨房中的抽油烟机可将做饭时产生的油烟抽到室外,其中包含的原理与下列现象的原理不相同的是( )
A.汽车快速驶过后,落叶都被“吸引”到马路中央
B.汽车快速行驶时,汽车对路面的压力变小
C.用吸管喝椰子汁
D.雨天,大风会把雨伞掀翻
10.春天到了,天上飞起了漂亮的风筝,风筝能够升空利用的原理是( )
A.作用力与反作用力 B.升力 C.浮力 D.以上都不正确
11.如图甲所示是一种简易的喷水壶,喷水壶的结构如图乙所示。导管与喷嘴相连,上下推拉压柄给壶内充气后,按压按柄可以使水从喷嘴喷出。下列有关解释正确的是( )
A.按柄处的花纹是为了减小摩擦力 B.手柄做的较宽大是为了增大压力
C.喷壶是利用流体压强与流速关系原理工作的 D.壶中水逐渐减少壶底受到水的压强随之减小
12.如图所示,盛有水的容器,当活塞K关闭时,A、B两处的液面相平。当打开活塞K时,A、B两处液面的变化情况是( )
A.A液面高于B液面 B.A与B液面相平
C.A液面低于B液面 D.A、B液面不发生变化
三、实验题
13.物理学中把具有流动性的液体和气体称为流体,下面是关于流体压强的研究过程,请回答下列问题:
(1)老师准备了如图(甲)所示装置:将三节粗细不同的塑料管①、②、③(横截面积)连接在一起,右端开口,左端与抽气机相通,抽气机抽气时, (选填“①”“②”或“③”)管中气体流速最大。将三个气体压强传感器分别放入三个管内,传感器与计算机相连,计算机可以显示出管中压强值。
(2)计算机显示的数据结果如图(乙)所示,由此可知道 (选填“①”“②”或“③”)管中气体压强最小;并能进一步得出在气体中,流速越大的位置, 。
(3)如图(丙)所示,老师准备了两张纸,固定上端,向两张纸中间吹气,根据上述结论能判断出两张纸的下端将 (选填“靠拢”或“分开”)。
※※模块四:中考真题演练 考场有的放矢————————
1.(2024·山东烟台)春节期间,小明和父母乘飞机去上海旅游。在飞机上升的过程中,外界大气压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”);在飞机飞行过程中,座位上的小明相对于窗外的机翼是 (选填“静止”或“运动”)的;机翼 方(选填“上”或“下”)的空气流速快,压强小,因此获得了向上的升力。
2.(2024·四川泸州)在学校科技社团活动中,小赵同学所在的团队利用3D打印机制作了如图所示的飞机模型。飞机模型的机翼设计成上凸下平。试飞时,手将飞机模型向前推出,是力改变了飞机模型的 ;飞机模型在空中水平飞行过程中,机翼上方的空气流速较快,压强较 ;飞机模型着地后,能够沿水平地面继续向前滑行一段距离,是由于飞机模型具有 。
3.科技兴趣小组利用盛有水的烧杯和A、B两根吸管组成如图所示的实验装置,用于证明流体压强和流速的关系。沿着B管水平吹气,观察到A管液面________(选填“上升”或“下降”),说明了________。
4. (2024·黑龙江龙东)下列现象用流体压强与流速关系知识解释的是( )
A. 硬纸板不掉下来 B. 吸盘挂钩
C. 用吸管吸饮料 D. 飞机机翼
5.(2024·四川成都)物理与日常生活、工程实践密切相关,下列分析正确的是( )
A.用久的菜刀需要磨一磨,是为了减小压强
B.人行盲道有凸起,是为了增大受力面积,减小压强
C.有风吹过,窗帘飘向窗外,是因为窗外大气压变大
D.飞机受到升力,是因为机翼上下表面空气的流速不同
※※模块五:动手实验实践 提升综合能力————————
阅读短文,回答问题
旋转的乒乓球
流体中包含很多有趣的物理知识。来看一个实验:打开吹风机,让风竖直向上吹动,形成一段上升气柱,当在吹风机风简上方的气柱上放置一个乒乓球时,我们发现乒乓球会悬浮在空中,如图甲所示,并且当乒乓球稍稍偏离竖直气柱的中央轴线时,乒乓球会自动回到气柱中央而保持高度几乎不变。
如果我们将一个沿顺时针方向转动的乒乓球放置在上述气柱中,我们会发现乒乓球无法在气柱中保持静止状态,而是会向左运动,就好像乒乓球受到了一个水平向左的力,如图乙所示,这个现象被称作马格努斯效应,这个水平向左的力也被称作马格努斯力,它在一定程度上可以用伯努利方程来解释,由于乒乓球的旋转,带动乒乓球周围空气运动,最终使气流在乒乓球的左侧比其右侧的流速大,导致乒乓球右侧的压强较大,进而产生了一个水平向左的偏向力。马格努斯效应在体育中有很多的应用,比如乒乓球中的 “弧圈球”.又比如有经验的足球运动员踢出的“香蕉球”,就是使踢出的足球边飞行、边旋转,从而使足球的轨迹是一条非常复杂的曲线。
根据上述材料,回答下列问题:
(1)图甲中,将吹风机水平向右缓缓移动时,乒乓球移动方向为 ;
(2)被足球运动员踢出的“香蕉球”,其在空中飞行时会受到 的作用;
A.重力 B.马格努斯力 C.脚对球的作用力
(3)丙图中以水平初速度ν₀踢出的足球,有可能向上运动的是 。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1
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