1 在流体中运动(分层作业)物理新教材教科版八年级下册
2026-01-23
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理教科版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 1 在流体中运动 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.73 MB |
| 发布时间 | 2026-01-23 |
| 更新时间 | 2026-01-23 |
| 作者 | 罗仲达 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-03-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51106063.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第1节 在流体中运动
目录
2
考点01 流体压强与流速的关系及现象解释 2
考点02 实验探究—流体压强与流速的关系 7
考点03 飞机的升力及其应用 12
18
23
考点01 流体压强与流速的关系及现象解释
1.下列关于“气体压强与流速的关系”的现象或事例中,压强p1大于p2的是( )
A.纸向中间靠拔
B.乒乓球不掉落
C.两船相撞
D.飞机升起
【答案】D
【详解】A.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p1=p2,故A不符合题意;
B.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B不符合题意;
C.当两艘船并排行驶时,两船内侧的水流速度会比外侧大,导致内侧的压强小于外侧的压强,即,这使得两艘船有相互靠近的趋势,增加了相撞的风险,故C不符合题意;
D.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,即,故D符合题意。
故选D。
2.如图是科技探究小组制作的简易气压计,下列方法可以使瓶内水面下降的是( )
A.带着压强计从六楼降低至一楼
B.用常温毛巾覆盖压强计上部
C.在玻璃管口从外向内不断吹气
D.向玻璃管口以水平方向吹气
【答案】D
【详解】A.带着压强计从六楼降低至一楼,大气压增大,玻璃管液体的压力加上大气压大于瓶子内的气压加瓶子内液面到玻璃管下端液体产生的压强,于是水柱下降,使玻璃管下端口内、外力压强平衡,瓶子内水面上升,故A不符合题意;
B.用常温毛巾覆盖压强计上部,压强不变,水面不变,故B不符合题意;
C.在玻璃管口从外向内不断吹气,水柱受压下降,部分水流入瓶内,瓶子内水面上升,故C不符合题意;
D.向玻璃管口水平方向吹气,因为气压与气体的流速有关,流速越大,压强越小,所以向玻璃管口水平方向吹气,使玻璃管口的气压下降,玻璃管水的水柱上升,瓶子内水面下降,故D符合题意。
故选D。
3.如图所示, 轿车在水平路面上高速行驶, 下列说法正确的是( )
A.车对路面的压力和路面对车的支持力是一对平衡力
B.以行驶的汽车为参照物, 路边的树是静止的
C.驾驶室座椅上安装头枕的目的是防止碰撞前车时造成伤害
D.高速行驶过程中, 车对路面的压力小于车静止时对路面的压力
【答案】D
【详解】A.图示中,车对路面的压力作用在路面上,路面对车的支持力作用在车上,两个力作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故A错误;
B.以行驶的汽车为参照物,则路边的树相对汽车有位置变化,是运动的,故B错误;
C.驾驶室座椅上的头枕,可在汽车被追尾时,避免造成伤害,因为汽车被追尾时,车会突然向前运动,而人由于惯性,会保持原来的运动状态不变,而向后倾,这时较软的头枕会保护头颈不被撞伤,故C错误;
D.高速行驶过程中,车受到竖直向下的重力和向上的支持力和升力作用,因为车的形状是上凸下平,在高速行驶时,由于汽车上方的空气流速比下方的大,于是形成一个向上的升力,所以此时车所受的支持力小于重力,而车对路面的压力与路面对车的支持力是一对相互作用力,所以车对地面的压力小于自身的重力;静止时,车受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力作用,两个力是一对平衡力,它们的大小相等,所以此时的压力等于重力,那么高速行驶过程,车对路面的压力小于车静止时对路面的压力,故D正确。
故选D。
4.物理是一门以实验为基础的学科,以下关于四个力学实验的说法正确的是( )
A.甲实验中木板匀速向右运动时木块所受摩擦力方向向右,若拉F力变大,测力计示数变大
B.乙实验中若只打开A阀门,a管中的液面将低于b管中的液面;AB阀门都打开,a管中的液面将低于b管中的液面
C.丙实验中的U型管相当于连通器,实验前U型管两侧液面相平说明装置不漏气
D.丁实验中当向玻璃管中吹风时,U型管A管中的水面上升,B管中水面下降
【答案】D
【详解】A.甲实验中木板匀速向右运动时,木块保持静止,木块所受摩擦力和弹簧测力计对它的拉力是一对平衡力,大小相等,方向相反,摩擦力方向向右,若拉F力变大,由于木块对木板的压力以及它们之间的粗糙程度不变,所以木块受到的摩擦力不变,所以弹簧测力计示数不变,故A错误;
B.打开A阀门,水流入管道,a管、b管、大烧杯组成了上端开口,底部连通的容器即连通器,则当水流稳定后,a管中的液面高度等于b管中的液面高度;再打开B阀门,粗管和细管中水的流量相同,细管处水的流速大、压强小,支持的水柱低;粗管处水的流速小、压强大,支持的水柱高,所以a管液面高度大于b管液面高度,故B错误;
C.丙实验中的U型管左端不开口,不是连通器,实验前U型管液面相平是正常现象,但不能说明装置不漏气,故C错误;
D.A管上面的玻璃管比较细,风经过A管上方的流动速度大于B管上方的空气流动速度,A管上方的压强小于B管上方的压强,水被压向A管,所以A管水面上升,B管水面下降,故D正确。
故选D。
5.装有液体的U形管两端开口,如下图所示。下列选项中的情形,合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.U形管两侧的气压相同时,该装置是一个连通器,液面相平,故A不符合题意;
BC.U形管左侧管口有水平方向上的空气流动时,流速变大,压强变小,所以左侧液面会升高,故B符合题意,C不符合题意;
D.向U形管左侧管口充气,气压变大,右侧液面会升高,故D不符合题意。
故选B。
6.如图所示,在火车站或地铁站,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,列车与人之间的空气流速 人身后的空气流速,列车与人之间的气体压强 人身后的气体压强,人容易被推向列车,发生危险。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
【答案】 大于 小于
【详解】[1][2]当列车驶进站台时,会带动人和车之间的空气流动速度加快,大于人身后的空气流动速度,根据流体流速与压强的关系可知,人外侧空气流速慢压强大,而内侧空气流速快压强小,会产生一个向内侧的压强差,将人推向列车,发生危险。
7.如图-1,是小华用饮料瓶制作的“水火箭”,向瓶内打气到一定程度时,“水火箭”向下喷水,同时向上飞出,喷水结束后“水火箭”由于 依然能向上飞行一段距离;如图-2,老师将一个两端开口的塑料直筒倾斜放置,下端对着盘内乒乓球,用吹风机沿着塑料筒外侧上端开口处吹气,乒乓球就像“炮弹”一样射出,这是由于塑料筒上端气压 (选填“大于”或“小于”)下端气压;如图-3,小明将气球放在刚用热水浸泡过的玻璃杯口,过一会儿气球在 的作用下被“吸”在杯口。
【答案】 惯性 小于 大气压
【详解】[1]“水火箭”向下喷水,同时向上飞出,喷水结束后“水火箭”由于惯性仍然有保持原来的运动状态的性质,所以会向上飞行一段距离。
[2]用吹风机沿着塑料筒外侧上端开口处吹气,开口处空气流速快,压强小,乒乓球就像“炮弹”一样射出,这是由于塑料筒上端气压小于下端气压。
[3]小明将气球放在刚用热水浸泡过的玻璃杯口,过一会儿,玻璃杯内的空气遇冷收缩,气压变小,小于外界大气压,气球在外界大气压的作用下被“吸”在杯口。
8.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。
9.如图所示,乐山高铁站台离边缘不远处有一条黄色警戒线,为了保障安全,乘客必须站在警戒线以外,其原因是:若高铁急速驶过车站,警戒线区域内的空气流速 ,压强 ,这一压强差易发生安全事故;若高铁提速,站台上乘客与行驶的高铁之间安全距应 。(以上三空均选填“变大”、“变小”或“不变”),列车的铁轨铺在枕木上,是为了增大 而减小对路基的压强。
【答案】 变大 变小 变大 受力面积
【详解】[1][2][3]当高铁急速驶过车站,警戒线区域内的空气流速会变大,由流体压强与流速的关系可知,警戒线以内的地方空气压强减小,而此时人外侧的空气流动速度慢,人外侧的空气压强大,会产生一个向内侧的压强差,将人推向列车,易出现危险。若高铁提速,则向内侧的压强差会更大,所以应该增大站台上乘客与行驶的高铁之间的安全距离。
[4]列车的铁轨铺在枕木上,是为了增大受力面积而减小对路基的压强。
考点02 实验探究—流体压强与流速的关系
10.(1)小明利用2.5mL注射器、0~10N的弹簧测力计、刻度尺和细线来估测本地的大气压值。
①实验时,首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔。这样做的目的是 ;
②如图甲所示,拔去橡皮帽,将活塞推至注射器筒的底端,用手沿水平方向慢慢地拉动注射器筒,当活塞开始滑动时,弹簧测力计示数为0.6N,则活塞与注射器筒间的摩擦力为 N;
③他重新将活塞推至筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,水平向右慢慢拉动注射器筒,当活塞开始滑动时,弹簧测力计示数为6.6N,然后,如图乙用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度,则本地大气压强的测量值为 Pa;
④小明发现实验中将注射器的活塞推至注射器筒的底端时,筒内底端还有少量空气,则测得的大气压值 (选填“偏大”“偏小”或“不变”),改进的方法是 ;
⑤实验室还有10mL注射器,其活塞的横截面积为2cm2。小明认为不能采用10mL注射器来估测大气压的值,其理由是 。
(2)如图丙所示是教材的小实验,取两张白纸片,让纸片平行地自然下垂,当向两张白纸片中间用力竖直向下吹气时,可以观察到两张白纸片 (选填“向中间靠拢”或“向两边分开”)。
【答案】(1) 见解析 0.6 9.6×104 偏小 见解析 见解析
(2)向中间靠拢
【详解】(1)[1]为了排尽注射器内的空气,防止外面的空气进入,需要将活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔。
[2]用手沿水平方向慢慢地拉动注射器筒,当活塞开始滑动时,此时弹簧测力计示数为0.6N;活塞受到两个力的作用:拉力和摩擦力,这两个力为一对平衡力,故活塞与针筒间的摩擦力为0.6N。
[3]当活开始滑动时,此时弹簧测力计示数为6.6N,则大气产生的压力为
F=6.6N-0.6N=6N
由图乙知,注射器有刻度部分的长度为L=4.00cm,注射器的横截面积为
大气产生的压强为
[4][5]如果筒内空气没有排尽,拉力的测量值会偏小,根据公式可知,导致测得的大气压值偏小。
[6]大气压约为105Pa,10mL注射器的活塞的横截面积为2cm2,即0.0002m2时,大气压力
F1=pS1=105Pa×0.0002m2=20N
因为已知弹簧测力计量程为10N,超过了测力计的量程,所以不能采用10mL注射器来估测大气压的值。
(2)当向中间吹气时,中间的空气流动速度增大,压强减小。纸外侧的压强不变,纸受到向内的压强大于向外的压强,受到向内的压力大于向外的压力,纸在压力差的作用下互相靠拢;这说明在气体或液体中,流速较大的地方,压强越较小。
11.如图1甲,小红撑着伞在雨中行走,一阵大风吹来,伞面被吹翻。她猜想伞面受到升力大小可能与空气的流速有关,于是设计了如图1乙所示的实验进行验证。
小红制作一个上凸下平的模型固定在托盘测力计上,用电风扇在模型正前方吹风模拟气流。打开电风扇,调整气流速度,读出测力计的示数,记入表中:
风速
无风
低速
高速
托盘测力计示数/N
18
16
10
(1)分析表中数据可得到的结论为:空气流速越快,模型受到的升力越 (选填“大”或“小”);
(2)夏天,若在电动车上加装遮阳伞(如图1丙),则电动车快速行驶时,会有很大的安全隐患,请说明理由: ;
(3)为解决某地下商城“工”字形通道的通风问题,技术员设计了如图2 所示的几种方案,弧形部分为墙面凸出部分,其中最有效的是方案 ;因为 ;
(4)流体的流速变化引起压强变化,既给我们带来便利,也可能造成危害,如火车急速行驶过站时,容易将人吸入,所以我们可以防止这一事故发生,可做的措施有: ;
(5)根据上述研究,下列生活实例中,能利用上述的规律解释的是 。
A.飞艇可以停在空中一定高度处
B.将氢气球放手后,它会飘向空中
C.两艘船并列高速行驶时,易发生碰撞
【答案】(1)大
(2)见解析
(3) 二 见解析
(4)火车站站台设置安全线
(5)C
【详解】(1)分析表中数据,空气流速越快,托盘测力计示数越小,说明模型受到的升力越大。
(2)电动车快速行驶时,伞面上方空气流速大,压强小,下方空气流速慢,压强大,会受到较大的升力,导致车辆对地面压力减小,车轮对地面间的摩擦力减小,带来极大的安全隐患。
(3)[1][2]为解决工字型过道通风问题,让空气流动起来,就要使得两侧通道空气流速不同从而使得两侧过道压强不同,利用压强差促使空气流动产生通风效果,根据流体压强实验结论,我们需要在两通道其中加一个凸起墙面,就可以保证两侧有压强差,则其中最有效的是方案二。
(4)如火车急速行驶过站时,火车附近空气流速大,压强小,容易将人吸入,为了防止这一事故发生,可以在火车站站台设置安全线。
(5)A.飞艇可以停在空中一定高度处是因为浮力等于重力,故A不符合题意;
B.将氢气球放手后,它会飘向空中是因为浮力大于重力,故B不符合题意;
C.两艘船并列高速行驶时,易发生碰撞,是因为两艘船之间水和空气的流速大,压强小,故C符合题意。
故选C。
12.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。
13.如图1甲,小红撑着伞在雨中行走,一阵大风吹来,伞面被吹翻。她猜想伞面受到升力大小可能与空气的流速有关,于是设计了如图1乙所示的实验进行验证。
小红制作一个上凸下平的模型固定在托盘测力计上,用电风扇在模型正前方吹风模拟气流。打开电风扇,调整气流速度,读出测力计的示数,记入表中:
风速
无风
低速
高速
托盘测力计示数/N
18
16
10
(1)分析表中数据可得到的结论为:空气流速越快,模型受到的升力越 (选填“大”或“小”)
(2)夏天,若在电动车上加装遮阳伞(如图1丙),则该电动车快速行驶时,会有很大的安全隐患,请说明理由:
(3)为解决某地下商城“工”字形通道的通风问题,技术员设计了如图2 所示的几种方案,弧形部分为墙面凸出部分,其中最有效的是方案 ;因为
(4)流体的流速变化引起压强变化,既给我们带来便利,也可能造成危害,如火车急速行驶过站时,容易将人吸入,所以我们可以防止这一事故发生,可做的措施有:
【答案】 大 见详解 二 见详解 火车站站台设置安全线
【详解】(1)[1]分析表中数据,空气流速越快,托盘测力计示数越小,说明模型受到的升力越大。
(2)[2]电动车快速行驶时,伞面会收到较大的升力,导致车辆对地面压力减小,车轮对地面间的摩擦力减小,带来极大的安全隐患。
(3)[3][4]为解决工字型过道通风问题,让空气流动起来,就要使得两侧通道空气流速不同从而使得两侧过道压强不同,利用压强差促使空气流动产生通风效果,根据流体压强实验结论,我们需要在两通道其中加一个凸起墙面,就可以保证两侧有压强差,则其中最有效的是方案二。
(4)[5]如火车急速行驶过站时,火车附近空气流速大,压强小,容易将人吸入,为了防止这一事故发生,可以在火车站站台设置安全线。
14.物理课上,王老师利用传感器为同学们做“探究流体压强与流速的关系”的演示实验,装置如图甲所示,装置中A、B、C三节直径不同的塑料管连接在一起,右端与抽气机的尾部相通。当抽气机抽气时,在同一时间内,通过三个管子的气体总量相同。
【进行实验】
(1)将三个气体压强传感器探头分别插入三节管中,将传感器与电脑相连,打开抽气机抽气,电脑屏幕如图乙所示。
(2)调换抽气机的挡位,重复上述实验,并记录电脑屏幕图像。
【分析与交流】
(1)打开抽气机抽气时,细管内气体的流速比粗管内气体的流速 (选填“大”或“小”);
(2)如图乙所示,①、②、③三条图线分别对应粗细不同的三节管中气体压强随时间变化的情,由图像可知,流速大的地方压强 ,图线①反映的是装置中 (选填“A”“B”或“C”)塑料管中的气体压强随时间变化的情况;
(3)当调换抽气机的挡位后,图乙中的三条图线均下移,由此可判断三节管中气体的流速 (选填“增大”或“减小”);
【实验拓展】实验后,同学们研究了如图丙所示的实验装置烧杯中的水足够多,仅打开阀门K,当水不流动时,a管中液面的高度 (选填“大于”“小于”或“等于”)b管内液面的高度,判断依据是 再将阀门T打开,在水向外流的过程中,a管中液面的高度 (选填“大于”“小于”或“等于”)b管中液面的高度。
【答案】 大 小 A 增大 等于 连通器原理 大于
【详解】(1)[1]打开抽气机抽气时,单位时间通过粗细管内气体的体积相同,所以细管内的流速比粗管的气体流速大。
(2)[2][3]由图可知,流速大的地方压强小;①的压强最小,其流速应该最大,管道应该最细,A处的管道最细,故选A。
(3)[4]由流速大的地方压强小可知,图线下移,意味着压强减小,即流速增大。
[5][6]打开阀门K后,a、b管构成了一个连通器,根据连通器原理可知,两个管内的液面高度应该相等。
[7]打开阀门T后,b管与a管相比,下端管细,水的流速快,压强小,能够支撑的水柱高度低,故a管中液面的高度大于b管中液面的高度。
考点03 飞机的升力及其应用
15.如图所示,是我国自主研发的C919商用大飞机,C919客机中的部分钛合金零件采用了激光3D打印技术。关于客机的相关物理知识,下列说法正确的是( )
A.客机所在高空的大气压强比海平面附近的大气压强更大
B.客机采用密度大的材料,可以减轻它的重力
C.客机在空中沿直线匀速飞行,是受平衡力作用
D.机翼被设计成“上凸下平”的形状,利用其上方流速越大压强越大的原理获得升力
【答案】C
【详解】A.海拔越高,气压越小,所有客机所在高空的大气压强,比海平面附近的大气压强小,故A错误;
B.由公式和知,在体积一定的情况下,要减轻重力,只能选择密度较小的材料,故B错误;
C.在空中匀速直线飞行的飞机处于平衡状态,受到的力是平衡力,故C正确;
D.客机升空利用了“空气流速大的地方压强小”的原理获取升力,故D错误。
故选C。
16.下列四种场景的叙述正确的是( )
A.图甲:铁轨下的枕木通过增大受力面积增大压强
B.图乙:机翼做成上凸下平的形状在飞行时可以获得向上的升力
C.图丙:向中间吹气,纸张会向两侧飘
D.图丁:蚊子的口器通过减小受力面积减小压强
【答案】B
【详解】A.由可知,铁轨下的枕木通过增大受力面积减小压强,故A错误;
B.机翼做成上凸下平的形状,在飞行时上方空气流速大、压强小,下方空气流速小,压强大,所以飞机受到一个向上的升力,故B正确;
C.向中间吹气,中间气流速大、压强小,纸张会向中间靠拢,故C错误;
D.由可知,蚊子的口器通过减小受力面积增大压强,故D错误。
故选B。
17.关于下面四幅图的说法正确的是( )
①如甲图,A管中水面上升,是因为流体中流速越大的位置压强越大
②如乙图,在托里拆利实验中将竖直玻璃管适度倾斜,水银柱的长度不变
③如丙图,把水气压计从山下移到山顶,细管内的水柱上升
④如丁图,飞机机翼设计成流线型,是利用流体压强与流速的关系获得升力来升空
A.只有①②正确 B.只有③④正确
C.只有①③④正确 D.只有②③正确
【答案】B
【详解】①如甲图,A管中水面上升,是因为流体中流速越大的位置压强越小,管下方气压大于上方气压,在下方气压的作用下,水被压到上方,故①错误;
②竖直玻璃管内液柱高度与大气压大小有关,大气压大小不变,液柱高度不变,所以在托里拆利实验中将竖直玻璃管适度倾斜,水银柱的长度变长,但高度不变,故②错误;
③如丙图,把水气压计从山下移到山顶,外界大气压减小,瓶内的水被压入管内,所以细管内的水柱上升,故③正确;
④如丁图,飞机机翼设计成流线型,上方空气流速大压强小,飞机受到一个向上的升力,所以是利用流体压强与流速的关系获得升力来升空,故④正确。
故选B。
18.我国自主研制的水陆两栖飞机“鲲龙”AG600M在广东珠海首次飞行成功,如图所示。下列关于飞机的说法不正确的是( )
A.飞机起飞过程中,机翼上方的空气流动快,形成升力
B.飞机在空中水平匀速飞行时受到的空气的合力等于它的重力
C.飞机在水面漂浮时,不会受到水的压力
D.飞机在高空受到的大气压强比在地面受的大气压强小
【答案】C
【详解】A.起飞过程中,机翼上方空气流速大,向下的压强小,机翼下方空气流速小,向上的压强大,形成向上的升力,故A正确,不符合题意;
B.飞机在空中水平匀速飞行时,机翼上方空气流速快、压强小,机翼下方空气流速小、压强大,从而产生向上的升力,而飞机在空中水平匀速飞行时(平衡状态),受平衡力,即重力和竖直向上的升力(空气对它产生的合力)是一对平衡力,其大小相等,故B正确,不符合题意;
C.飞机在水面漂浮时,会受到水的竖直向上的压力,即浮力,故C错误,符合题意;
D.大气压随高度的升高而减小,所以飞机在高空受到的大气压强比在地面受到的要小,故D正确,不符合题意。
故选C。
19.如图“运20”大型军用运输机是中国自主研发的大国重器之一。在“运20”各部位的形状中,主要与飞机获得升力有关的是( )
A.机翼 B.油箱 C.驾驶舱 D.发动机
【答案】A
【详解】流体流速越快的位置压强越小。“运20”大型军用运输机起飞时,机翼上方空气流速较大,机翼下方空气流速较小,机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速,则上方压强小于下方,从而产生向上的压力差,即升力。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
20.飞机的机翼横截面的大致形状为上表面弯曲,下表面比较平。气流被机翼分成上、下两部分,由于机翼横截面的形状上、下不对称,机翼上方气流的速度较 ,对机翼上表面的压强较 ;下方气流的速度较 ,对机翼下表面的压强较 。这样,机翼的上、下表面就存在着 ,因而有 ,这就是产生升力的原因。
【答案】 大 小 小 大 压强差 压力差
【详解】[1][2][3][4][5][6]飞机在飞行时,迎面而来的空气被分成两部分。在相同时间内。机翼上方的气流通过的路程长,因而速度较大,它对机翼的压强较小,机翼下方气流通过的路程较短,因而速度小它对机翼的压强较大,这样在机翼的上下表面就存在着向上的压强差,因而有一个竖直向上的压力差,这就是产生升力的原因。
21.如图所示为一架编号为079的米格15战斗机,它在当年抗美援朝战场上立下了赫赫战功。此战机加速起飞过程中,机翼上表面空气流速大,向下的压强 ,从而产生了升力,该过程中飞机处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态。
【答案】 小 非平衡
【详解】[1]机翼上表面凸起,在飞行时,机翼上表面空气流速大,向下的压强小,下方气流的流速小,向上的压强大,则下方空气的压强大于上方空气的压强,产生向上的压强差、压力差,形成升力。
[2]当飞机加速起飞过程中,由于飞机的运动速度发生了变化,所以运动状态改变,即处于非平衡状态。
22.如图是中国的“山东号”航空母舰出海训练。当航空母舰上舰载飞机起飞后,它排开水的体积 (填“增大”、“减小”或“不变”);舰载飞机机翼下平上凸,目的是使战机飞行时机翼下方空气的流速小于机翼上方空气的流速,从而使机翼下方空气的压强 机翼上方空气的压强(填“大于”、“等于”或“小于”),产生升力,为了提高升力,舰载飞机应该 起飞(填“顺风”或“逆风”);舰载飞机在进入战斗前抛掉副油箱的目的是 战斗机的惯性(填“增大”或“减小”),从而增强战斗机机动性。
【答案】 减小 大于 逆风 减小
【详解】[1]航空母舰处于漂浮状态,浮力等于总重力,当航空母舰上舰载飞机起飞后,总重力变小,所以浮力变小,由可知,排开水的体积变小。
[2]空气流速越大,压强越小,舰载飞机机翼下平上凸,战机飞行时机翼下方空气的流速小于机翼上方空气的流速,从而使机翼下方空气的压强大于上方空气的压强,使战机获得升力。
[3]飞机逆风飞行时,机翼上下方空气流速差异更大,获得的升力更大,所以飞机应逆风起飞。
[4]惯性大小与质量有关,质量越大,惯性越大,所以载飞机在进入战斗前抛掉副油箱的目的是减小质量,从而减小惯性,增强战斗机机动性。
23.他日卧龙终得雨,今朝放鹤且冲天!2024年2月,我国具有完全自主知识产权的新一代大型客机C919参加第九届新加坡国际航空航天与防务展,首次在海外试飞。
(1)如图乙所示,飞机的机翼做成上凸下平的形状,飞机飞行时,机翼上方气流比下方气流的流速大,下方空气的压强 (填“大于”、“等于”或“小于”)上方空气的压强,从而使机翼获得了向上的升力;
(2)在C919客机加速上升的过程中,机舱外的大气压 (填“变大”“变小”或“不变”),机舱内先进的“呼吸系统”,使飞机在气压只有Pa左右的万米高空时,机舱内气压达到Pa,机体1m2面积上承受内、外气压的压力差约为 N。
【答案】(1)大于
(2) 变小
【详解】(1)根据流体压强与流速的关系可知,飞机的机翼做成上凸下平的形状,等质量的空气在相同时间内同时通过机翼的上表面和下表面,由于机翼的上表面弯曲、下表面平直,所以空气通过机翼上表面的流速大,通过下表面的流速较小;因为机翼上方的空气流速大,压强较小;机翼下方的空气流速小,压强大,所以机翼受到一个向上的压强差,飞机受到向上的压力差,也就是升力。
(2)[1]因为大气压随高度的增加而减小,所以,C919客机加速上升的过程中,高度增加,舱外的大气压变小。
[2]由题意知,机舱内、外的压强差为
由得,机体1m2面积上承受内、外气压的压力差约为
24.2023年5月28日,经历1小时59分钟飞行,由C919大型客机执飞的东方航空MU9191航班平稳降落在北京首都国际机场,这意味着中国民航一举打破国外公司对大飞机行业的垄断,中国的飞机制造真正走出一条自主研制的发展之路。小明观察到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,按图甲方式进行实验并得出数据。
挡位
弱风
中风
强风
升力F/N
2
5
6
(1)飞机飞行时能够获得升力的原因是因为机翼的上表面受到的 比下表面小;为了获得更大的升力,起飞时应该 (选填“顺风”或“逆风”)起飞;
(2)保持风速最大,调整飞机模型的迎角,记录升力测力计的示数,得到如图乙等曲线图。根据图乙可得出的结论是:当飞机的飞行速度一定,当迎角为 时,升力最大;迎角由0°逐渐增大到20°的过程中,升力的变化特点是 ;
(3)小明用电风扇三个挡位的风速模拟飞机的飞行速度,研究飞机的升力与其飞行速度的关系,数据如表所示,当飞机的迎角一定时, 越大,飞机的升力越大;
(4)在图甲模拟实验装置中,当电风扇在弱风挡时,模型飞机的迎角为θ(θ小于15°),飞机的升力为F;当电风扇在强风挡时,若要保持飞机的升力F不变,则应将模型飞机的迎角θ (选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1) 压强 逆风
(2) 15° 先增大后减小
(3)速度
(4)减小
【详解】(1)[1]飞机飞行时机翼上表面空气的流速大于机翼下表面的流速,流速大的地方压强小,机翼的上表面受到的压强比下表面小,上下表面有压力差,从而产生一个向上的升力,使飞机飞行。
[2]为了获得更大的升力,上下表面的空气需要有更大的速度差,故起飞时应该逆风起飞
(2)[1]由图乙可知,当迎角为15°时,升力最大,为10N。
[2]由图乙可知,迎角从0°增大到20°过程中,升力先增大后减小。
(3)由图丙表格可知,飞机的迎角不变,风速越大,飞机的升力越大,说明飞机的速度越大,升力越大。
(4)模型飞机的迎角小于15°,电风扇在弱风档时,飞机所受升力为F,在强风档时,若飞机的迎角不变,飞机的升力会变大,故可以通过减小迎角使飞机所受升力变为F。
1.某次强风袭来,一些屋顶的瓦片被掀起。下列事例中与瓦片被掀起的原理相同的是( )
A.飞机的升力 B.用吸管喝饮料
C.热气球升空 D.壶身和壶嘴的水面相平
【答案】A
【详解】强风袭来,屋顶的瓦片被掀起是由于屋顶上方的气体流速大,压强小造成的,利用流体压强与流速的关系。
A.飞机的升力是因为机翼上方空气流速大,压强小,形成向上的升力,利用流体压强与流速的关系,故A符合题意;
B.用吸管喝饮料时管内空气被吸出,气体压强减小,大气压将饮料压入管内,利用了大气压强,故B不符合题意;
C.热气球升空是因为热空气密度小,质量小,热气球受到的浮力大于重力,利用浮力向上运动的,故C不符合题意;
D.壶身和壶嘴上端开口下端相连,形成了一个连通器,液体静止时,水面相平,利用了液体压强的特点,故D不符合题意。
故选A。
2.某兴趣小组利用生活中常见的物品做了一个非常有趣的实验。将吹风机对准竖管上端向下吹风,在3个相同的水平玻璃管右端口处同时放置相同规格的乒乓球,某时刻乒乓球处于如图所示的位置。下列说法合理的是( )
A.此实验原理与高压锅的工作原理相同
B.三个玻璃管的左端口处,c处压强最小
C.增大吹风机的风速,乒乓球向左移动更明显
D.增大水平玻璃管的直径,乒乓球向左移动更明显
【答案】C
【详解】A.根据图片可知,越靠近吹风机口的位置空气流速越大,压强越小,大气对乒乓球的推力越大,则乒乓球向左移动的距离越大,而高压锅的工作原理是液体沸点与压强的关系,二者不同,故A不符合题意;
B.三个玻璃管左端口处,a处离吹风机最近,空气流速最大,压强最小,故B不符合题意;
C.增大吹风机的风速,管口的压强会更小,乒乓球向左移动更明显,故C符合题意;
D.增大水平玻璃管的直径,那么相当于降低管口处空气流速,因此乒乓球向左移动不明显,故D不符合题意。
故选C。
3.如图所示,龙卷风是一种局部的剧烈天气现象,龙卷风空管状的旋转气流能把附近的物体“吸入”其中。其原因是旋转的气流( )
A.流速快,压强大 B.流速快,压强小
C.流速慢,压强小 D.流速慢,压强大
【答案】B
【详解】在流体(如空气)中,流速越快,压强越小;反之,流速越慢,压强越大。在龙卷风的情况下,旋转气流的中心部分流速非常快,因此压强会显著降低,形成一个低压区,而周围的空气流速较慢,压强相对较高。由于压强差的存在,周围的空气和物体会被“吸入”低压区,这就是龙卷风能够将物体吸入其中的原因。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4.下图所示的是非洲草原犬鼠洞穴的横截面示意图,犬鼠的洞穴有两个出口,一个是平的,另一个是隆起的土堆。当草原有风从左向右吹过时,下列说法正确的是( )
A.隆起土堆的洞口气流速度大,压强小,风从右洞进
B.隆起土堆的洞口气流速度大,压强小,风从左洞进
C.平的洞口气流速度大,压强小,风从右洞进
D.平的洞口气流速度大,压强小,风从左洞进
【答案】B
【详解】等量的空气在相同的时间内通过两个出口的上表面,由于左边出口平直,右边出口向上隆起,因此空气通过左边出口上表面时流速小,压强大,通过右边出口上表面时流速大,压强小,在两个出口间形成一个向右的压强差,因此风从左洞进,右洞出,故B正确,ACD错误。
故选B。
5.物理新课程标准注重“知行合一,学以致用”的课程理念,以具体事实、鲜活案例、生活经验和基本概念引导学生理性思考。如图所示,是学生实验课上的相关实验,其中分析正确的是( )
A.图1,当向塑料管B中用力吹气时,细管A中液面将会下降
B.图2,向外拉活塞,试管内停止沸腾的水再次沸腾,可知气压减小,水的沸点升高
C.图3,是压强计,若将U形管倾斜一定角度放置,其两侧液面所对的刻线间距离会变大
D.图4,利用此实验装置不能探究压力作用效果与受力面积和与压力大小的关系
【答案】C
【详解】A.向塑料管B吹气时,细管A的上方空气流速大、压强小,细管A中的液面在烧杯液面上方大气压的作用下上升,故A错误;
B.向外拉活塞,试管内气压减小,水再一次沸腾,可知气压减小时,水的沸点降低,故B错误;
C.探究过程中,保持探头所处深度不变,压强大小不变,将U形管逐渐向后倾斜,偏离竖直方向,U形管中液面的高度差不变,由于倾斜了,两液面所对刻度线间的距离将变大,故C正确;
D.若要探究压力的作用效果与受力面积大小的关系,应控制压力相同,改变受力面积的大小,故可将装满水的瓶子正放、倒放,观察海绵的凹陷程度,由此可探究压力作用效果与受力面积的关系;若要探究压力的作用效果与压力大小的关系,应控制受力面积相同,改变压力大小,故可改变瓶内水量,观察海绵的凹陷程度,由此可探究压力作用效果与压力大小的关系;故D错误。
故选C。
6.西成高铁是我国首条穿越秦岭的高速铁路线。如图,列车驶出隧道时相对于隧道口是 (选填“静止”或“运动”)的。列车进站时,车周围空气流速变大,压强变 ,乘客不能越过安全线。该线路中的天华山隧道长约15.9km,若车长300m,车速为200km/h,则列车完全通过隧道需要 h。
【答案】 运动 小 0.081
【详解】[1]列车驶出隧道时,列车相对于隧道口的位置发生了变化,列车相对于隧道口是运动的。
[2]在流体中流速越大的位置压强越小;列车进站时,车周围空气流速变大,压强变小,距离列车远的位置空气流速慢压强大,会把乘客压向列车,因此乘客不能越过安全线。
[3]列车完全通过隧道需要的时间
7.鼹鼠洞挖成如图甲所示的形状,能较好地保持洞内的通风和干燥。图示情境中,左边为鼹鼠洞的 (选填“出”或“进”)风口。喷雾器的工作原理如图乙所示,当推动活塞时,管口的空气流速增大,管口处的压强 (选填“增大”“减小”或“不变”),水在大气压的作用下进入管子并上升,在瓶口处遇到高速气流被打散成雾状。
【答案】 进 减小
【详解】[1]由图可知,鼹鼠洞左边洞口较平,右边洞口凸起,空气水平吹过左边洞口时,流速慢、压强大;空气水平吹过右边洞口时,流速快、压强小,这样空气从左边洞口进入洞中,从右边洞口出来,从而能较好地保持洞内的通风和干燥。
[2]如图乙所示,当推动活塞时,管口的空气流速增大,管口处的压强减小,小于大气压,容器内的水在大气压的作用下进入管子上升,在瓶口处遇到高速气流打散成雾状。
8.如图所示,遮阳伞虽能遮挡阳光,但会影响骑行视线,存在很大的安全隐患。当电动车快速行驶时,遮阳伞上边空气流速 ,压强 ,伞面被向上吸,车身不稳定,容易引发事故。
【答案】 大 小
【详解】[1][2]遮阳伞的上表面是弧形的,下表面是平直的,当电动车快速行驶时,在相同的时间内,空气经过上表面的路程长,流速大,压强小;经过下表面的路程短,空气流速小,压强大,从而形成了向上的“吸”力,车身不稳定,更容易发生交通事故。
9.如图所示,在蓄水槽中装入一定量的水,蓄水槽与一根粗细不均匀的管道相连,在管道的不同部位分别装有底部连通的竖直管A、B、C。当阀门关闭,水处于静止状态时,A、B、C三根管中水柱的高度关系是 (选填“相等”或“不相等”);当阀门打开,水流动时, (选填“A”“B”或“C”)管中的水柱最低。
【答案】 相等 B
【详解】[1]当阀门关闭,三根管子构成连通器,当水处于静止状态时,根据连通器的原理,可知三根管中的水柱高度相等。
[2]由于流体流速越大的地方压强越小,则当阀门打开水流动时,B管底部管道面积最小,水的流速最大,压强最小,水的高度最低。
10.探究“影响液体内部压强大小的因素”时,同学们设计了以下多种实验。
(1)比较图甲、乙可知,液体内部压强与 有关;
(2)在图乙中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差不变,表明在相同条件下,液体内部向各个方向的压强 (选填“相等”或“不相等”);
(3)如图丙所示,橡皮管和玻璃管侧壁管口相连通,当向玻璃管中吹气时;U形管内液面较高的是 (选填“a”或“b”)侧;
(4)小王自制另一套装置探究液体压强与什么因素有关。如图丁所示,在一个右侧开孔并贴上橡皮膜的塑料瓶中装入部分水,然后将瓶子放入装有盐水的烧杯中,内外液面相平,发现橡皮膜内凹,说明当深度相同时, 越大,液体压强越大;
(5)小王想到可以用这套装置来测量液体密度。如图戊所示,将装有水的瓶子放入装有酒精的烧杯中,使橡皮膜变平,然后测量了水面到橡皮膜中心的距离为h1,酒精液面到橡皮膜中心的距离为h2,则酒精的密度ρ酒精= (用h1、h2、ρ水表示)。
【答案】(1)液体的深度
(2)相等
(3)a
(4)液体密度
(5)
【详解】(1)比较甲图、乙图知道,液体密度相同,液体深度不同,液体深度越深,U形管两侧的液面高度差越大,故得出结论:当液体密度一定时,液体深度越深,压强越大。
(2)液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的,高度差越大说明此时的液体压强越大,采用了转换法。在图乙中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差不变,表明在相同条件下,液体内部向各个方向的压强相等。
(3)流体流速大位置压强小,图丙中橡皮管和玻璃管侧壁管口相连通,当向玻璃管中吹气时,U形管内左侧流速变大,压强变小,液面较高的是a侧。
(4)由图丁所示知道,在一个右侧开孔并贴上橡皮膜的塑料瓶中装入部分水,然后将瓶子放入装有盐水的烧杯中,内外液面相平,发现橡皮膜内凹,则盐水产生的压强大,而盐水密度大于水,说明当深度相同时,液体密度越大,液体压强越大。
(5)由图戊知道,将装有水的瓶子放入装有酒精的烧杯中,使橡皮膜变平,由知道
则酒精的密度为
1.如图所示是“流体压强和流速关系”的实验装置,U形管中装有水,a、b两管直径相同。下列说法错误的是(,g取10N/kg)( )
A.该装置静置时,a、b两管液面相平,相当于连通器
B.从c口吹入空气,a管上方气流速度比b管上方慢
C.该实验的结论可以解释飞机产生升力的原因
D.从c口吹入空气,若其中一端的水面升高了2cm,则此时U形管底部d处左右两侧液体压强差为400Pa
【答案】B
【详解】A.该装置静置时,由于a、b两管底部相连通,且装有同种液体(水),且液体静止不流动,因此它相当于一个连通器,根据连通器原理,同种液体在静止时,各容器中的液面应保持相平。故A正确,不符合题意;
B.如果在右端c处往装置里急吹气,b处上方比a处上方粗,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,说明a管上方气流速度比b管上方快。故B错误,符合题意;
C.当飞机飞行时,机翼上方的空气流速大于下方的空气流速,根据流体压强和流速的关系,流速大的地方压强小,因此机翼上方的压强小于下方的压强,从而产生了一个向上的升力。故C正确,不符合题意;
D.左右两侧液体的压强差
△h=2×2cm=4cm=0.04m
则此时U形管底部d处左右两侧液体压强差为
Δp=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa
故D正确,不符合题意。
故选B。
2.如图所示,水平放置的“H”形容器,右侧装有植物油,左侧可能装有水或酒精,中间用一个可以无摩擦移动的活塞密封,活塞处于静止状态。则下列说法中(已知)( )
①左侧可能装有酒精
②左侧可能装有水
③若想让活塞向右侧移动,可以在a处水平吹气
④若想让活塞向右侧移动,可以在b处水平吹气
A.只有①④正确 B.只有②④正确
C.只有①③正确 D.只有②③正确
【答案】A
【详解】①②开始时,活塞左右两侧受到液体的压强相同,由图可知h左>h右,根据p=ρgh得ρ左<ρ右,所以左侧装的液体可能为酒精,故①正确,②错误;
③④若想让活塞向右侧移动,则可以减小右侧上方的气体压强,可以在b处水平吹气,b处空气的流速变快,气体压强变小,因此,活塞右侧受到的压强小于左侧受到的压强,从而受到向右的力,活塞会向右移动,故④正确,③错误;
综上所述,正确的有①④,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.下列由日常生活联想到的物理知识中,正确的是( )
A.公共汽车行驶时遇到紧急情况突然刹车,乘客向前倾,是因为乘客有惯性
B.窗外有风时窗帘飘到窗外,是因为流体中流速大的位置压强大
C.放在桌面上的水杯处于静止状态,是因为水杯受到的重力和水杯对桌面的压力相互平衡
D.戴口罩时,眼镜片上经常会出现一层水雾,这是汽化现象
【答案】A
【详解】A.公共汽车遇到紧急情况突然刹车时,乘客下半身随车静止,而上半身由于惯性,仍要保持原来的运动状态,所以向前倾倒,故A正确;
B.窗外有风时窗帘飘到窗外,是因为窗外空气流速大,压强小,室内空气流速小,压强大,所以窗帘在室内外压强差的作用下向外飘,故B错误;
C.放在桌面上的水杯处于静止状态,是因为水杯受到的重力和桌面对水杯的支持力相互平衡,故C错误;
D.戴口罩时,眼镜片上出现水雾,这是口中呼出的水蒸气遇到温度低的镜片液化成的小水珠,故D错误。
故选A。
4.下列关于教材中四幅插图的说法正确的是( )
A.图甲:地漏利用存水杯里的水来进行防臭,是利用大气压的原理
B.图乙:盆景自动供水装置利用了连通器原理
C.图丙:将自制气压计从1楼带到17楼的过程中,吸管内水柱会下降
D.图丁:飞机机翼上凸下平,使上方气体流速较大获得压强差产生升力
【答案】D
【详解】A.地漏的存水杯属于连通器原理,是液体压强的运用,与大气压无关,故A错误;
B.盆景自动供水装置中的倒扣的瓶子内部能支撑起一段水柱不落下来是利用了大气压,故B错误;
C.将自制气压计从1楼带到17楼的过程中,外界海拔升高,气压降低,瓶内的气压把水压出,吸管内水柱会上升,故C错误;
D.流体中流速越大的地方压强越小。飞机机翼上凸下平,上方气体流速较大,压强较小,下方流速较慢,压强较大,产生一个向上的压强差,从而产生升力,故D正确。
故选D。
5.图1连通器中的水静止,此时a处的气压为pa0,d处水产生的压强为pd0,在管上方持续水平吹气,水面稳定后如图2,此时a、b处气压为pa、pb,c、d处水产生的压强为pc、pd,若大气压保持不变,则( )
A.pa0<pa B.pa<pb
C.pc=pd D.pd>pd0
【答案】D
【详解】AB.吹气前,该装置为连通器,连通器的水静止不流动时,水面是相平的,水面上方的压强是相同的,由图2可知,吹气时,左边空气流速慢,右边空气流速快,由流速越大的位置压强越小,流速越小的位置压强越大可知
pa0>pa,pa>pb
故AB不符合题意;
CD.由图示知,吹气前d的液体深度比吹气后的d处的深度小,图2中,d处的深度比c处的大,由液体压强的规律可知,在密度相同时,液体的深度越大,压强越大,所以
pc<pd,pd>pd0
故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
6.中国“辽宁号”航母护卫舰下水成功。这标志着我国在航母研制中取得了重大突破。
(1)舰载飞机从我国“辽宁号”航空母舰的甲板上起飞过程中,以飞机上的座椅为参照物,飞行员是 的。辽宁号航母在飞机的尾喷管后安装一块阻挡喷出的气体的挡板。在挡板帮助下飞机获得更大的起飞动力,此动力的施力物体是 (选填“挡板”、“周围空气”或“喷出的燃气”)。为缩短起飞距离,舰载机最好是 (选填“顺风”或“逆风”)起飞;
(2)飞机上的尾钩必须钩住安装在航母后甲板上的拦阻索才能快速安全地停下来。在飞机减速的过程中,拦阻索的形变越大,对飞机的弹力越 ,飞机对拦阻索的作用力 (选填“等于”、“大于”或“小于”)拦阻索对飞机作用力。飞机在水平匀速飞行时,其机翼上表面的流速 (选填:“等于”、“大于”或“小于”)下表面的流速。
【答案】 静止 喷出的燃气 逆风 大 等于 大于
【详解】(1)[1]以飞机上的座椅为参照物,飞行员的相对位置没有发生改变,因此是静止的。
[2]飞机的尾部喷出气体,飞机对喷出的气体有一个向后的作用力,由于物体间力的作用是相互的,所以喷出的气体也会对飞机施加向前的推力,在这个推力作用下飞机就能起飞,因此使飞机获得起飞动力的施力物体是喷出的燃气。
[3]舰载机逆风起飞时空气相对流速更快,产生的升力更大,所以舰载机起飞时逆风最好。
(2)[4][5]弹力的大小与物体形变程度有关,形变程度越大,弹力越大,所以在飞机减速的过程中,拦阻索的形变越大,对飞机的弹力越大,飞机对拦阻索的作用力与拦阻索对飞机作用力为相互作用力,大小相等,故飞机对拦阻索的作用力等于拦阻索对飞机作用力。
[6]飞机在水平匀速飞行时,其机翼上表面的流速大于下表面的流速,所以上表面的压强小于下表面的压强,可以产生向上的压强差使飞机获得向上的升力。
7.2022卡塔尔世界杯为人们奉上了无数精彩时刻。
(1)八大足球场馆大多采用 (选填“深色”或“浅色”)表层,以最大限度反射太阳光,避免吸收过多热量。足球场周围分布的热感摄像头可以通过接收球员辐射的 (选填“红外线”或“紫外线”)绘制出球员的运动轨迹;
(2)球员用力踢球时,脚会感到疼痛,说明力的作用是 的。当球员受伤时,在受伤部位喷洒的氯乙烷药液会在皮肤表面迅速 (选填“汽化”或“液化”)并吸收热量,使受伤部位温度降低从而减轻痛感;
(3)当球员踢出一个香蕉球(俯视的运动轨迹是弧线),足球在空中运动过程中 (填“是”或“不是”)旋转的。图中足球左侧空气压强 (选填“大于”“小于”或“等于”)右侧空气压强,足球的旋转方向为 (选填“顺”或“逆”)时针。
【答案】 浅色 红外线 相互 汽化 是 大于 顺
【详解】(1)[1]白色不透明体可以反射所有色光,八大足球场馆大多采用浅色表层,以最大限度反射太阳光,避免吸收过多热量。
[2]人体会不断地向外辐射红外线,因此足球场周围分布的热感摄像头可以通过接收球员辐射的红外线绘制出球员的运动轨迹。
(2)[3][4]球员用力踢球时,脚会感到疼痛,说明力的作用是相互的。液态的氯乙烷沸点低,涂到身体表面上时,它就会发生汽化现象,需要从身体吸收热量,使受伤部位温度降低从而减轻痛感。
(3)[5][6][7]由图可知,足球在运动过程中,逐渐向右侧偏移,说明右侧的压强小,左侧的压强大,根据流体压强与流速的关系可知,右侧空气流速快,左侧空气流速慢,由此可知足球的旋转方向为顺时针。
8.生活中处处有物理,我们可以利用身边常用的物体做小实验来说明一些物理知识:
(1)在空矿泉水瓶侧壁钻个小孔,往里面倒满水,将瓶盖拧紧(如图甲),发现水并不流出,这是因为受到 的作用。然后把瓶盖打开(如图乙),可以观察到水从小孔流了出来,这是因为受到 的作用;
(2)如图丙所示,在玻璃杯中装满米,压紧后插入竹筷,再慢慢将竹筷向上提,杯子也会跟着竹筷一起被提起来,这是通过增大 的方法来增大摩擦力;
(3)如图丁所示,在空玻璃杯子里放一乒乓球,沿图示方向用力吹气,乒乓球跳出玻璃杯,此现象可以说明 。
【答案】 大气压 液体压强 压力 流体流速越大,压强越小
【详解】(1)[1][2]在空矿泉水瓶侧壁钻个小孔,往里面倒满水,瓶盖拧紧后,瓶口密封,瓶内外隔绝,在侧壁开口处,由于外界大气压的作用,一标准大气压可支撑的水柱高10.33m,将瓶内的水压在瓶内而流不出来;当打开瓶口,瓶口上方与外界大气相通,有大气压作用在瓶内水面上;液体由于具有流动性,瓶内水对侧面产生压强,内外大气压相同,水从小孔流了出来。
(2)[3]在玻璃杯中装满米,压紧后插入竹筷,再慢慢将竹筷向上提,是通过增大压力增大摩擦力的。
(3)[4]当用力吹气时,增大乒乓球上方的空气的流动速度,压强减小,乒乓球下面的压强不变,乒乓球下面的压强大于上面的压强,乒乓球在压强(力)差的作用下会从玻璃杯中“飘”起来。
9.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的关系可以写成:+p=C(其中:ρ表示空气密度,v表示空气的流速,C是常量)。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。刚好将硬币吹起时,吹气的速度v= 。(用字母表示)
【答案】
【详解】解: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
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
根据ΔF=ΔpS可知
则刚好将硬币吹起时吹气速度
10.如图所示,一块重为G的平板以一定的冲角α(平板与水平方向的夹角)在空气中水平运动时,平板会受到一个竖直向上的升力FL。
(1)若平板处于空中某一高度保持不变,那么,需满足FL G。(大于/小于/等于)
(2)理论表明,升力大小与空气密度ρ、平板面积S、平板运动速度v有关,用公式表示为FL= CρSv2(C叫升力系数,是一个没有单位的数值,其值与冲角有关)。则由公式可知,若C、ρ、S均保持不变,那么,速度增加10%,升力将增加 %。
(3)飞机飞行时同样会受到升力的作用。某次对飞机的实验研究获得了如下数据(飞机的冲角其实是指机翼的冲角):则升力系数随冲角的增大而 。
A.逐渐变大 B.逐渐变小 C. 先增大后减小 D.先减小后增大
α/°
0
5
10
15
20
25
C
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
1.3
(4)在飞机起飞后的开始一段时间里,飞机将不断爬升以达到规定的高度,在这个过程中,飞机升力的不断增大主要是通过以下两种方式来实现:① ;② 。
(5)飞机还利用流体压强与流速的关系,在机翼上获得升力克服地球引力,从而翱翔在蓝天上了。飞机机翼导流板横截面的形状是下列四图中的 。
(6)飞行时飞机所受阻力f与飞行速度v的平方成正比,即f=kv2 (其中k为常量) .总质量为m的飞机(不计飞行时的油耗)以速度a沿水平方向匀速飞行,则发动机产生的牵引力F= (用字母表示),飞机受到的升力N= (用字母表示)。
【答案】 等于 21 C 提高速度 增大机翼冲角以增大升力系数 D ka2 mg
【详解】(1)[1]平板在空气中水平运动时,平板受到一个竖直向上的升力FL和竖直向下的重力G,由于它在竖直方向上处于静止状态,所以受到平衡力,即FL=G。
(2)[2]速度增加10%,则根据公式FL= CρSv2得
故升力增加21%。
(3)[3]由表中数据可见,冲角在0°~20°之间时,升力系数逐渐增大;但是冲角过了20°之后,升力系数就减小,故选C。
(4)由公式FL= CρSv2可知,要使飞机的升力不断增大
①[4]提高速度。
②[5]增大机翼冲角以增大升力系数。
(5)[6]在相同时间内,经过流线型的下方的路程比经过上方路程短,空气流速小压强大,流线型在压强差下,产生向上的升力,故选D。
(6)[7][8]由于沿水平方向匀速飞行,则根据受力平衡可知,牵引力等于阻力,升力等于重力,即
F=f=kv2=ka2
N=G=mg
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第1节 在流体中运动
目录
2
考点01 流体压强与流速的关系及现象解释 2
考点02 实验探究—流体压强与流速的关系 4
考点03 飞机的升力及其应用 8
11
14
考点01 流体压强与流速的关系及现象解释
1.下列关于“气体压强与流速的关系”的现象或事例中,压强p1大于p2的是( )
A.纸向中间靠拔
B.乒乓球不掉落
C.两船相撞
D.飞机升起
2.如图是科技探究小组制作的简易气压计,下列方法可以使瓶内水面下降的是( )
A.带着压强计从六楼降低至一楼
B.用常温毛巾覆盖压强计上部
C.在玻璃管口从外向内不断吹气
D.向玻璃管口以水平方向吹气
3.如图所示, 轿车在水平路面上高速行驶, 下列说法正确的是( )
A.车对路面的压力和路面对车的支持力是一对平衡力
B.以行驶的汽车为参照物, 路边的树是静止的
C.驾驶室座椅上安装头枕的目的是防止碰撞前车时造成伤害
D.高速行驶过程中, 车对路面的压力小于车静止时对路面的压力
4.物理是一门以实验为基础的学科,以下关于四个力学实验的说法正确的是( )
A.甲实验中木板匀速向右运动时木块所受摩擦力方向向右,若拉F力变大,测力计示数变大
B.乙实验中若只打开A阀门,a管中的液面将低于b管中的液面;AB阀门都打开,a管中的液面将低于b管中的液面
C.丙实验中的U型管相当于连通器,实验前U型管两侧液面相平说明装置不漏气
D.丁实验中当向玻璃管中吹风时,U型管A管中的水面上升,B管中水面下降
5.装有液体的U形管两端开口,如下图所示。下列选项中的情形,合理的是( )
A. B.
C. D.
6.如图所示,在火车站或地铁站,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,列车与人之间的空气流速 人身后的空气流速,列车与人之间的气体压强 人身后的气体压强,人容易被推向列车,发生危险。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
7.如图-1,是小华用饮料瓶制作的“水火箭”,向瓶内打气到一定程度时,“水火箭”向下喷水,同时向上飞出,喷水结束后“水火箭”由于 依然能向上飞行一段距离;如图-2,老师将一个两端开口的塑料直筒倾斜放置,下端对着盘内乒乓球,用吹风机沿着塑料筒外侧上端开口处吹气,乒乓球就像“炮弹”一样射出,这是由于塑料筒上端气压 (选填“大于”或“小于”)下端气压;如图-3,小明将气球放在刚用热水浸泡过的玻璃杯口,过一会儿气球在 的作用下被“吸”在杯口。
8.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。
9.如图所示,乐山高铁站台离边缘不远处有一条黄色警戒线,为了保障安全,乘客必须站在警戒线以外,其原因是:若高铁急速驶过车站,警戒线区域内的空气流速 ,压强 ,这一压强差易发生安全事故;若高铁提速,站台上乘客与行驶的高铁之间安全距应 。(以上三空均选填“变大”、“变小”或“不变”),列车的铁轨铺在枕木上,是为了增大 而减小对路基的压强。
考点02 实验探究—流体压强与流速的关系
10.(1)小明利用2.5mL注射器、0~10N的弹簧测力计、刻度尺和细线来估测本地的大气压值。
①实验时,首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔。这样做的目的是 ;
②如图甲所示,拔去橡皮帽,将活塞推至注射器筒的底端,用手沿水平方向慢慢地拉动注射器筒,当活塞开始滑动时,弹簧测力计示数为0.6N,则活塞与注射器筒间的摩擦力为 N;
③他重新将活塞推至筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,水平向右慢慢拉动注射器筒,当活塞开始滑动时,弹簧测力计示数为6.6N,然后,如图乙用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度,则本地大气压强的测量值为 Pa;
④小明发现实验中将注射器的活塞推至注射器筒的底端时,筒内底端还有少量空气,则测得的大气压值 (选填“偏大”“偏小”或“不变”),改进的方法是 ;
⑤实验室还有10mL注射器,其活塞的横截面积为2cm2。小明认为不能采用10mL注射器来估测大气压的值,其理由是 。
(2)如图丙所示是教材的小实验,取两张白纸片,让纸片平行地自然下垂,当向两张白纸片中间用力竖直向下吹气时,可以观察到两张白纸片 (选填“向中间靠拢”或“向两边分开”)。
11.如图1甲,小红撑着伞在雨中行走,一阵大风吹来,伞面被吹翻。她猜想伞面受到升力大小可能与空气的流速有关,于是设计了如图1乙所示的实验进行验证。
小红制作一个上凸下平的模型固定在托盘测力计上,用电风扇在模型正前方吹风模拟气流。打开电风扇,调整气流速度,读出测力计的示数,记入表中:
风速
无风
低速
高速
托盘测力计示数/N
18
16
10
(1)分析表中数据可得到的结论为:空气流速越快,模型受到的升力越 (选填“大”或“小”);
(2)夏天,若在电动车上加装遮阳伞(如图1丙),则电动车快速行驶时,会有很大的安全隐患,请说明理由: ;
(3)为解决某地下商城“工”字形通道的通风问题,技术员设计了如图2 所示的几种方案,弧形部分为墙面凸出部分,其中最有效的是方案 ;因为 ;
(4)流体的流速变化引起压强变化,既给我们带来便利,也可能造成危害,如火车急速行驶过站时,容易将人吸入,所以我们可以防止这一事故发生,可做的措施有: ;
(5)根据上述研究,下列生活实例中,能利用上述的规律解释的是 。
A.飞艇可以停在空中一定高度处
B.将氢气球放手后,它会飘向空中
C.两艘船并列高速行驶时,易发生碰撞
12.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。
13.如图1甲,小红撑着伞在雨中行走,一阵大风吹来,伞面被吹翻。她猜想伞面受到升力大小可能与空气的流速有关,于是设计了如图1乙所示的实验进行验证。
小红制作一个上凸下平的模型固定在托盘测力计上,用电风扇在模型正前方吹风模拟气流。打开电风扇,调整气流速度,读出测力计的示数,记入表中:
风速
无风
低速
高速
托盘测力计示数/N
18
16
10
(1)分析表中数据可得到的结论为:空气流速越快,模型受到的升力越 (选填“大”或“小”)
(2)夏天,若在电动车上加装遮阳伞(如图1丙),则该电动车快速行驶时,会有很大的安全隐患,请说明理由:
(3)为解决某地下商城“工”字形通道的通风问题,技术员设计了如图2 所示的几种方案,弧形部分为墙面凸出部分,其中最有效的是方案 ;因为
(4)流体的流速变化引起压强变化,既给我们带来便利,也可能造成危害,如火车急速行驶过站时,容易将人吸入,所以我们可以防止这一事故发生,可做的措施有:
14.物理课上,王老师利用传感器为同学们做“探究流体压强与流速的关系”的演示实验,装置如图甲所示,装置中A、B、C三节直径不同的塑料管连接在一起,右端与抽气机的尾部相通。当抽气机抽气时,在同一时间内,通过三个管子的气体总量相同。
【进行实验】
(1)将三个气体压强传感器探头分别插入三节管中,将传感器与电脑相连,打开抽气机抽气,电脑屏幕如图乙所示。
(2)调换抽气机的挡位,重复上述实验,并记录电脑屏幕图像。
【分析与交流】
(1)打开抽气机抽气时,细管内气体的流速比粗管内气体的流速 (选填“大”或“小”);
(2)如图乙所示,①、②、③三条图线分别对应粗细不同的三节管中气体压强随时间变化的情,由图像可知,流速大的地方压强 ,图线①反映的是装置中 (选填“A”“B”或“C”)塑料管中的气体压强随时间变化的情况;
(3)当调换抽气机的挡位后,图乙中的三条图线均下移,由此可判断三节管中气体的流速 (选填“增大”或“减小”);
【实验拓展】实验后,同学们研究了如图丙所示的实验装置烧杯中的水足够多,仅打开阀门K,当水不流动时,a管中液面的高度 (选填“大于”“小于”或“等于”)b管内液面的高度,判断依据是 再将阀门T打开,在水向外流的过程中,a管中液面的高度 (选填“大于”“小于”或“等于”)b管中液面的高度。
考点03 飞机的升力及其应用
15.如图所示,是我国自主研发的C919商用大飞机,C919客机中的部分钛合金零件采用了激光3D打印技术。关于客机的相关物理知识,下列说法正确的是( )
A.客机所在高空的大气压强比海平面附近的大气压强更大
B.客机采用密度大的材料,可以减轻它的重力
C.客机在空中沿直线匀速飞行,是受平衡力作用
D.机翼被设计成“上凸下平”的形状,利用其上方流速越大压强越大的原理获得升力
16.下列四种场景的叙述正确的是( )
A.图甲:铁轨下的枕木通过增大受力面积增大压强
B.图乙:机翼做成上凸下平的形状在飞行时可以获得向上的升力
C.图丙:向中间吹气,纸张会向两侧飘
D.图丁:蚊子的口器通过减小受力面积减小压强
17.关于下面四幅图的说法正确的是( )
①如甲图,A管中水面上升,是因为流体中流速越大的位置压强越大
②如乙图,在托里拆利实验中将竖直玻璃管适度倾斜,水银柱的长度不变
③如丙图,把水气压计从山下移到山顶,细管内的水柱上升
④如丁图,飞机机翼设计成流线型,是利用流体压强与流速的关系获得升力来升空
A.只有①②正确 B.只有③④正确
C.只有①③④正确 D.只有②③正确
18.我国自主研制的水陆两栖飞机“鲲龙”AG600M在广东珠海首次飞行成功,如图所示。下列关于飞机的说法不正确的是( )
A.飞机起飞过程中,机翼上方的空气流动快,形成升力
B.飞机在空中水平匀速飞行时受到的空气的合力等于它的重力
C.飞机在水面漂浮时,不会受到水的压力
D.飞机在高空受到的大气压强比在地面受的大气压强小
19.如图“运20”大型军用运输机是中国自主研发的大国重器之一。在“运20”各部位的形状中,主要与飞机获得升力有关的是( )
A.机翼 B.油箱 C.驾驶舱 D.发动机
20.飞机的机翼横截面的大致形状为上表面弯曲,下表面比较平。气流被机翼分成上、下两部分,由于机翼横截面的形状上、下不对称,机翼上方气流的速度较 ,对机翼上表面的压强较 ;下方气流的速度较 ,对机翼下表面的压强较 。这样,机翼的上、下表面就存在着 ,因而有 ,这就是产生升力的原因。
21.如图所示为一架编号为079的米格15战斗机,它在当年抗美援朝战场上立下了赫赫战功。此战机加速起飞过程中,机翼上表面空气流速大,向下的压强 ,从而产生了升力,该过程中飞机处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态。
22.如图是中国的“山东号”航空母舰出海训练。当航空母舰上舰载飞机起飞后,它排开水的体积 (填“增大”、“减小”或“不变”);舰载飞机机翼下平上凸,目的是使战机飞行时机翼下方空气的流速小于机翼上方空气的流速,从而使机翼下方空气的压强 机翼上方空气的压强(填“大于”、“等于”或“小于”),产生升力,为了提高升力,舰载飞机应该 起飞(填“顺风”或“逆风”);舰载飞机在进入战斗前抛掉副油箱的目的是 战斗机的惯性(填“增大”或“减小”),从而增强战斗机机动性。
23.他日卧龙终得雨,今朝放鹤且冲天!2024年2月,我国具有完全自主知识产权的新一代大型客机C919参加第九届新加坡国际航空航天与防务展,首次在海外试飞。
(1)如图乙所示,飞机的机翼做成上凸下平的形状,飞机飞行时,机翼上方气流比下方气流的流速大,下方空气的压强 (填“大于”、“等于”或“小于”)上方空气的压强,从而使机翼获得了向上的升力;
(2)在C919客机加速上升的过程中,机舱外的大气压 (填“变大”“变小”或“不变”),机舱内先进的“呼吸系统”,使飞机在气压只有Pa左右的万米高空时,机舱内气压达到Pa,机体1m2面积上承受内、外气压的压力差约为 N。
24.2023年5月28日,经历1小时59分钟飞行,由C919大型客机执飞的东方航空MU9191航班平稳降落在北京首都国际机场,这意味着中国民航一举打破国外公司对大飞机行业的垄断,中国的飞机制造真正走出一条自主研制的发展之路。小明观察到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,按图甲方式进行实验并得出数据。
挡位
弱风
中风
强风
升力F/N
2
5
6
(1)飞机飞行时能够获得升力的原因是因为机翼的上表面受到的 比下表面小;为了获得更大的升力,起飞时应该 (选填“顺风”或“逆风”)起飞;
(2)保持风速最大,调整飞机模型的迎角,记录升力测力计的示数,得到如图乙等曲线图。根据图乙可得出的结论是:当飞机的飞行速度一定,当迎角为 时,升力最大;迎角由0°逐渐增大到20°的过程中,升力的变化特点是 ;
(3)小明用电风扇三个挡位的风速模拟飞机的飞行速度,研究飞机的升力与其飞行速度的关系,数据如表所示,当飞机的迎角一定时, 越大,飞机的升力越大;
(4)在图甲模拟实验装置中,当电风扇在弱风挡时,模型飞机的迎角为θ(θ小于15°),飞机的升力为F;当电风扇在强风挡时,若要保持飞机的升力F不变,则应将模型飞机的迎角θ (选填“增大”“减小”或“不变”)。
1.某次强风袭来,一些屋顶的瓦片被掀起。下列事例中与瓦片被掀起的原理相同的是( )
A.飞机的升力 B.用吸管喝饮料
C.热气球升空 D.壶身和壶嘴的水面相平
2.某兴趣小组利用生活中常见的物品做了一个非常有趣的实验。将吹风机对准竖管上端向下吹风,在3个相同的水平玻璃管右端口处同时放置相同规格的乒乓球,某时刻乒乓球处于如图所示的位置。下列说法合理的是( )
A.此实验原理与高压锅的工作原理相同
B.三个玻璃管的左端口处,c处压强最小
C.增大吹风机的风速,乒乓球向左移动更明显
D.增大水平玻璃管的直径,乒乓球向左移动更明显
3.如图所示,龙卷风是一种局部的剧烈天气现象,龙卷风空管状的旋转气流能把附近的物体“吸入”其中。其原因是旋转的气流( )
A.流速快,压强大 B.流速快,压强小
C.流速慢,压强小 D.流速慢,压强大
4.下图所示的是非洲草原犬鼠洞穴的横截面示意图,犬鼠的洞穴有两个出口,一个是平的,另一个是隆起的土堆。当草原有风从左向右吹过时,下列说法正确的是( )
A.隆起土堆的洞口气流速度大,压强小,风从右洞进
B.隆起土堆的洞口气流速度大,压强小,风从左洞进
C.平的洞口气流速度大,压强小,风从右洞进
D.平的洞口气流速度大,压强小,风从左洞进
5.物理新课程标准注重“知行合一,学以致用”的课程理念,以具体事实、鲜活案例、生活经验和基本概念引导学生理性思考。如图所示,是学生实验课上的相关实验,其中分析正确的是( )
A.图1,当向塑料管B中用力吹气时,细管A中液面将会下降
B.图2,向外拉活塞,试管内停止沸腾的水再次沸腾,可知气压减小,水的沸点升高
C.图3,是压强计,若将U形管倾斜一定角度放置,其两侧液面所对的刻线间距离会变大
D.图4,利用此实验装置不能探究压力作用效果与受力面积和与压力大小的关系
6.西成高铁是我国首条穿越秦岭的高速铁路线。如图,列车驶出隧道时相对于隧道口是 (选填“静止”或“运动”)的。列车进站时,车周围空气流速变大,压强变 ,乘客不能越过安全线。该线路中的天华山隧道长约15.9km,若车长300m,车速为200km/h,则列车完全通过隧道需要 h。
7.鼹鼠洞挖成如图甲所示的形状,能较好地保持洞内的通风和干燥。图示情境中,左边为鼹鼠洞的 (选填“出”或“进”)风口。喷雾器的工作原理如图乙所示,当推动活塞时,管口的空气流速增大,管口处的压强 (选填“增大”“减小”或“不变”),水在大气压的作用下进入管子并上升,在瓶口处遇到高速气流被打散成雾状。
8.如图所示,遮阳伞虽能遮挡阳光,但会影响骑行视线,存在很大的安全隐患。当电动车快速行驶时,遮阳伞上边空气流速 ,压强 ,伞面被向上吸,车身不稳定,容易引发事故。
9.如图所示,在蓄水槽中装入一定量的水,蓄水槽与一根粗细不均匀的管道相连,在管道的不同部位分别装有底部连通的竖直管A、B、C。当阀门关闭,水处于静止状态时,A、B、C三根管中水柱的高度关系是 (选填“相等”或“不相等”);当阀门打开,水流动时, (选填“A”“B”或“C”)管中的水柱最低。
10.探究“影响液体内部压强大小的因素”时,同学们设计了以下多种实验。
(1)比较图甲、乙可知,液体内部压强与 有关;
(2)在图乙中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差不变,表明在相同条件下,液体内部向各个方向的压强 (选填“相等”或“不相等”);
(3)如图丙所示,橡皮管和玻璃管侧壁管口相连通,当向玻璃管中吹气时;U形管内液面较高的是 (选填“a”或“b”)侧;
(4)小王自制另一套装置探究液体压强与什么因素有关。如图丁所示,在一个右侧开孔并贴上橡皮膜的塑料瓶中装入部分水,然后将瓶子放入装有盐水的烧杯中,内外液面相平,发现橡皮膜内凹,说明当深度相同时, 越大,液体压强越大;
(5)小王想到可以用这套装置来测量液体密度。如图戊所示,将装有水的瓶子放入装有酒精的烧杯中,使橡皮膜变平,然后测量了水面到橡皮膜中心的距离为h1,酒精液面到橡皮膜中心的距离为h2,则酒精的密度ρ酒精= (用h1、h2、ρ水表示)。
1.如图所示是“流体压强和流速关系”的实验装置,U形管中装有水,a、b两管直径相同。下列说法错误的是(,g取10N/kg)( )
A.该装置静置时,a、b两管液面相平,相当于连通器
B.从c口吹入空气,a管上方气流速度比b管上方慢
C.该实验的结论可以解释飞机产生升力的原因
D.从c口吹入空气,若其中一端的水面升高了2cm,则此时U形管底部d处左右两侧液体压强差为400Pa
2.如图所示,水平放置的“H”形容器,右侧装有植物油,左侧可能装有水或酒精,中间用一个可以无摩擦移动的活塞密封,活塞处于静止状态。则下列说法中(已知)( )
①左侧可能装有酒精
②左侧可能装有水
③若想让活塞向右侧移动,可以在a处水平吹气
④若想让活塞向右侧移动,可以在b处水平吹气
A.只有①④正确 B.只有②④正确
C.只有①③正确 D.只有②③正确
3.下列由日常生活联想到的物理知识中,正确的是( )
A.公共汽车行驶时遇到紧急情况突然刹车,乘客向前倾,是因为乘客有惯性
B.窗外有风时窗帘飘到窗外,是因为流体中流速大的位置压强大
C.放在桌面上的水杯处于静止状态,是因为水杯受到的重力和水杯对桌面的压力相互平衡
D.戴口罩时,眼镜片上经常会出现一层水雾,这是汽化现象
4.下列关于教材中四幅插图的说法正确的是( )
A.图甲:地漏利用存水杯里的水来进行防臭,是利用大气压的原理
B.图乙:盆景自动供水装置利用了连通器原理
C.图丙:将自制气压计从1楼带到17楼的过程中,吸管内水柱会下降
D.图丁:飞机机翼上凸下平,使上方气体流速较大获得压强差产生升力
5.图1连通器中的水静止,此时a处的气压为pa0,d处水产生的压强为pd0,在管上方持续水平吹气,水面稳定后如图2,此时a、b处气压为pa、pb,c、d处水产生的压强为pc、pd,若大气压保持不变,则( )
A.pa0<pa B.pa<pb
C.pc=pd D.pd>pd0
6.中国“辽宁号”航母护卫舰下水成功。这标志着我国在航母研制中取得了重大突破。
(1)舰载飞机从我国“辽宁号”航空母舰的甲板上起飞过程中,以飞机上的座椅为参照物,飞行员是 的。辽宁号航母在飞机的尾喷管后安装一块阻挡喷出的气体的挡板。在挡板帮助下飞机获得更大的起飞动力,此动力的施力物体是 (选填“挡板”、“周围空气”或“喷出的燃气”)。为缩短起飞距离,舰载机最好是 (选填“顺风”或“逆风”)起飞;
(2)飞机上的尾钩必须钩住安装在航母后甲板上的拦阻索才能快速安全地停下来。在飞机减速的过程中,拦阻索的形变越大,对飞机的弹力越 ,飞机对拦阻索的作用力 (选填“等于”、“大于”或“小于”)拦阻索对飞机作用力。飞机在水平匀速飞行时,其机翼上表面的流速 (选填:“等于”、“大于”或“小于”)下表面的流速。
7.2022卡塔尔世界杯为人们奉上了无数精彩时刻。
(1)八大足球场馆大多采用 (选填“深色”或“浅色”)表层,以最大限度反射太阳光,避免吸收过多热量。足球场周围分布的热感摄像头可以通过接收球员辐射的 (选填“红外线”或“紫外线”)绘制出球员的运动轨迹;
(2)球员用力踢球时,脚会感到疼痛,说明力的作用是 的。当球员受伤时,在受伤部位喷洒的氯乙烷药液会在皮肤表面迅速 (选填“汽化”或“液化”)并吸收热量,使受伤部位温度降低从而减轻痛感;
(3)当球员踢出一个香蕉球(俯视的运动轨迹是弧线),足球在空中运动过程中 (填“是”或“不是”)旋转的。图中足球左侧空气压强 (选填“大于”“小于”或“等于”)右侧空气压强,足球的旋转方向为 (选填“顺”或“逆”)时针。
8.生活中处处有物理,我们可以利用身边常用的物体做小实验来说明一些物理知识:
(1)在空矿泉水瓶侧壁钻个小孔,往里面倒满水,将瓶盖拧紧(如图甲),发现水并不流出,这是因为受到 的作用。然后把瓶盖打开(如图乙),可以观察到水从小孔流了出来,这是因为受到 的作用;
(2)如图丙所示,在玻璃杯中装满米,压紧后插入竹筷,再慢慢将竹筷向上提,杯子也会跟着竹筷一起被提起来,这是通过增大 的方法来增大摩擦力;
(3)如图丁所示,在空玻璃杯子里放一乒乓球,沿图示方向用力吹气,乒乓球跳出玻璃杯,此现象可以说明 。
9.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的关系可以写成:+p=C(其中:ρ表示空气密度,v表示空气的流速,C是常量)。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。刚好将硬币吹起时,吹气的速度v= 。(用字母表示)
10.如图所示,一块重为G的平板以一定的冲角α(平板与水平方向的夹角)在空气中水平运动时,平板会受到一个竖直向上的升力FL。
(1)若平板处于空中某一高度保持不变,那么,需满足FL G。(大于/小于/等于)
(2)理论表明,升力大小与空气密度ρ、平板面积S、平板运动速度v有关,用公式表示为FL= CρSv2(C叫升力系数,是一个没有单位的数值,其值与冲角有关)。则由公式可知,若C、ρ、S均保持不变,那么,速度增加10%,升力将增加 %。
(3)飞机飞行时同样会受到升力的作用。某次对飞机的实验研究获得了如下数据(飞机的冲角其实是指机翼的冲角):则升力系数随冲角的增大而 。
A.逐渐变大 B.逐渐变小 C. 先增大后减小 D.先减小后增大
α/°
0
5
10
15
20
25
C
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
1.3
(4)在飞机起飞后的开始一段时间里,飞机将不断爬升以达到规定的高度,在这个过程中,飞机升力的不断增大主要是通过以下两种方式来实现:① ;② 。
(5)飞机还利用流体压强与流速的关系,在机翼上获得升力克服地球引力,从而翱翔在蓝天上了。飞机机翼导流板横截面的形状是下列四图中的 。
(6)飞行时飞机所受阻力f与飞行速度v的平方成正比,即f=kv2 (其中k为常量) .总质量为m的飞机(不计飞行时的油耗)以速度a沿水平方向匀速飞行,则发动机产生的牵引力F= (用字母表示),飞机受到的升力N= (用字母表示)。
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