内容正文:
8.5流体压强与流速的关系
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.学生自主创新实验是学生学习物理的有效途径。如图所示是小榕同学用漏斗对着蜡烛吹气的情景。他发现向左边吹气,烛焰向左弯曲,下列现象中所涉及的原理与此相同的是( )
A.用吸管从汽水瓶中吸汽水
B.往两张平行下垂的纸中间吹气
C.观察水槽侧壁不同深度的水流射程
D.用注射器打药液
2.如图所示的四个实验,下列描述正确的是( )
A.图甲中的汽车尾翼原理和飞机机翼原理不相同
B.图乙中的卫生间的地漏存水杯是一个连通器
C.图丙中拿着自制气压计从楼下到楼上时玻璃管内水柱高度越来越低
D.图丁中往管a中吹气时,流速大的地方压强大,则b管中的水面会下降
3.喷雾器广泛应用于生产和生活中,它的原理很简单,用两支吸管就能制作一个简易喷雾器。将两支吸管按图所示放置,向管内吹气,就可以看到水雾从管喷出。则下列说法正确的是( )
A.管上方空气流速增大时,压强不变
B.吹气时管下方液体压强变小
C.该现象利用了流体流速越大,压强越小的原理
D.该现象是因为瓶内气压小于外界大气压
4.关于下面四幅图,说法正确的是( )
A.甲图,向两张纸之间吹气,会看到两张纸向外分开
B.乙图,用吸管喝饮料时,杯里的饮料是被嘴的“吸力”吸上来的
C.丙图,轨道铺在枕木上,是为了增大受力面积来减小对地面的压强
D.丁图,水电站的大坝修成上窄下宽的形状,是为了减小液体的压强
5.以下说法中,正确的是( )
A.书包带较宽是为了增大压强
B.厨房地漏可以防止异味,主要用到了连通器原理
C.汽车突然刹车时乘客身体会向前倾,是因为人受到了向前的推力
D.飞机前进时机翼上方气流的速度较小,对机翼上表面的压强较大
6.2022年12月26日,全球首架 C919国产大飞机开启100小时验证飞行之旅。以下事例中,与飞机获得升力的原理相同的是( )
A.塑料吸盘“吸”在光滑的墙上
B.用干燥的双手搓开的塑料袋会吸在手上
C.茶壶盖上开小孔便于把水倒出
D.吸尘器可以吸走地上的灰尘
7.科技节,同学们用吹风机和一串气球表演“风火轮”,随着吹风机吹出空气,气球转动并向吹风机上方移动,这是因为吹风机的上方空气( )
A.流速大,压强小 B.流速大,压强大
C.流速小,压强小 D.流速小,压强大
8.如图所示是北美草原犬鼠洞穴的横截面示意图,它有两个出口,当风吹过隆起的洞口A表面时,风速较大,吹过平坦的洞口B表面时,风速较小,从而给洞中的犬鼠带去习习凉风,则下列有关洞内风向分析正确的是( )
A.风总是从A口吹入,B口吹出
B.风总是从B口吹入,A口吹出
C.风总是从A、B口同时吹入
D.风总是不会吹入任一洞口
9.用玻璃瓶做以下三个实验。实验一:如图甲,把盛有大半瓶水的瓶子分别正立、倒立放在水平面上;实验二:如图乙,用玻璃瓶自制一个简易气压计,将此装置放在电梯中从一楼带到十楼;实验三:如图丙,把一根吸管插在盛水的玻璃瓶中,用另一根吸管吹气。下列说法正确的是( )
A.实验一中,玻璃瓶对桌面的压强,正立比倒立时要大
B.实验一中,水对瓶底(盖)的压强,正立与倒立相等
C.实验二中,细管中水柱的高度随着楼层的增加而上升
D.实验三中,吹气时竖直吸管中的气压等于外界大气压
10.两滴水珠靠近,会“吸”到一起成为一滴大水珠,下列现象中与该原理相同的是( )
A.行驶的汽车的窗帘被“吸”出窗外 B.两个铅块压紧后会“吸”在一起
C.与头发摩擦后的塑料尺“吸”引纸屑 D.塑料吸盘“吸”在光滑的瓷砖上
二、填空题
11.林州境内拥有世界一流、亚洲第一的滑翔伞运动基地,驾驶滑翔伞在天空自由翱翔,心情格外舒畅。如图所示为一种动力滑翔伞,可长时间在空中滑翔而不会掉下来。其伞翼上下表面弯曲程度不同,上表面较凸,下表面较平,伞翼上方的空气流速 伞翼下方空气的流速,则伞翼上方空气的压强 (选填“大于”、“小于”或“等于”)伞翼下方空气的压强。跳伞运动员连同装置共重700N,他从悬停在空中的直升机上跳下,伞未打开前,受到空气的阻力为80N,则这两个力的合力大小为 N,合力方向是 。
12.如图所示,对着吸管吹气,吸管中的水面会上升,这是因为流速大的地方 ,水在 的作用下上升,形成喷雾。
13.如图所示,阀门k关闭,用抽气机在足够长的玻璃管内液面上方持续抽真空,液体密度为ρ,重力与质量的比值为g,管内液高h1,C点距离容器液面深度h2,此时容器液面上方的大气压强p0= (用题目出现的物理量符号表达)。关闭抽气机,打开阀门k,把液体从左侧抽出,此时A点的液体流速大于B点,数字液体压强计A、B的读数分别为pA、pB,pA pB(选填“>”、“=”或“<”),依据是: 。
14.如图甲所示的茶壶是连通器,当连通器里盛有同种液体且液体静止时,各部分与大气直接接触的液面总保持 ;如图乙所示,当向两张纸中间吹气时,纸会向中间靠拢。根据这一现象可制成如图丙所示的装置,当用力向塑料管B中吹气时,细管A中的液面将会 (选填“上升”、“下降”或“不变”)。
15.024年仁川乒乓球冠军赛中,孙颖莎斩获女单桂冠。请仿照下面的示例分析在乒乓球比赛中用到的物理知识有哪些。
参考示例:乒乓球落到台面时会弹起,因为不同形式的能可以相互转化;
举例说明1: ;
举例说明2: 。
三、实验题
16.小武同学用压强计探究液体的压强,进行了如图所示的操作:
(1)使用前用手轻轻按压几下橡皮膜是检查装置的气密性,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置 (填“漏气”或“不漏气”);实验时通过观察U形管两端液面 来反映被测压强大小的;
(2)要探究液体压强与密度的关系,应选用 两图进行对比;对比丙丁两图可知:液体压强与容器的形状 (填“有关”或“无关”);由甲乙两图得出的结论:在同种液体里,液体压强随 的增加而增大。根据此结论可以解释下面的现象或应用是 。(写字母序号)
A.拦河大坝做成上窄下宽
B.飞机机翼做成流线型
四、综合题
17.中国新能源汽车产业的稳健发展,已经成为引领绿色转型的重要力量。图中所示的新能源汽车质量为1940kg,轮胎与地面接触的总面积为20dm2。质量为60kg的晓东爸爸驾驶它在平直公路上匀速行驶时,受到的阻力是人和车总重的0.02倍。(g取10N/kg)请根据提供信息解决下列问题:
(1)汽车和晓东爸爸的总重为 N。汽车对地面的压强是 Pa。
(2)汽车在平直公路上匀速行驶时,受到的牵引力与阻力是一对 力,牵引力大小是 N。
(3)行驶中的汽车,车窗紧闭,当打开天窗时,天窗外空气流速大,压强 ,车内空气被“抽”到车外。
(4)行驶的汽车紧急刹车时,人会向前倾,这是因为脚由于 随车慢下来,身体的上部由于 会保持向前的运动状态。
(5)汽车轮胎上布满花纹是为了 。刹车后汽车仍然要向前运动一段距离,影响汽车向前运动距离长短的主要因素是 。
18.2025年6月28日,南昌地铁迎来历史性时刻。随着1号线北延线、东延线及2号线东延线同步开通,昌北机场、南昌东站、南昌西站、南昌站实现“无缝对接”。地铁网络将航空枢纽、铁路站点与滕王阁、秋水广场等城市地标紧密串联。请完成下面小题。
(1)如下图所示,地铁上装有拉环,可以避免乘客受到伤害。拉环在设计上注重人性化,拉环上有凹凸纹且拉环做得比较厚大。拉环做得比较厚大是通过增大 的方法来减小 。
(2)南昌地铁为城市发展提速,其站台设置的安全线蕴含着特定的物理原理。下列选项中涉及的原理与此相同的是( )
A.用吸管吸饮料
B.船航行要避免并排前进
C.用高压锅煮饭
D.人骑车要佩戴安全头盔
19.2024年11月12日的珠海上空,万众期待的歼-35A战机,在第十五届中国航展上正式向公众亮相(如图甲),这也意味着中国成为全球第二个同时装备两款隐身战机的国家。歼-35A起飞时能获得向上的升力,是因为机翼上方空气流速 (选填“大于”或“小于”)机翼下方空气流速。歼-35A战机水平方向飞行时,其中一个水平机翼示意图如图乙所示,请在图乙中的O点画出机翼升力示意图 。
学科网(北京)股份有限公司
《8.5流体压强与流速的关系》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
B
C
C
B
D
A
B
C
B
1.B
【详解】流体流速大的地方压强小,用漏斗在蜡烛的左边吹气,左边空气流速大,压强小,右边空气流速小,压强大,烛焰在压强差的作用下被压向左边;
A.用吸管从瓶子里吸饮料时,先把吸管内的部分空气吸走,管内的气压小于外界大气压,饮料在大气压的作用下被压入吸管,上升到嘴里,所以使饮料上升到嘴里的力是大气的压力,与流体的压强与流速无关,故A不符合题意;
B.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,小于外侧的大气压,产生了一个向内的压强差,将纸压向中间,故B符合题意;
C.水的内部存在压强,液体内部压强的大小与液体的密度和深度有关,观察水槽侧壁不同深度的水流射程的长短可以判定压强的大小,与流体的压强与流速无关,故C不符合题意;
D.用注射器打药液利用的是手的压力,与流体的压强与流速无关,故D不符合题意。
故选B。
2.B
【详解】A.汽车尾翼原理和飞机机翼原理都是利用流速和压强的关系,流速越大,压强越小,故A错误;
B.根据地漏的结构图可知,存水杯上端开口,底部连通,因此地漏的结构就是利用连通器的原理,故B正确;
C.大气压随着高度的增加而减小,拿着这个气压计从楼下到楼上时,高度增大,气压减小,液柱会在内部气压的作用下被压高,故C错误;
D.往a管中吹气时,b管上方空气流速加大,压强减小,杯中水面上方与b管上方存在压强差,因而有压力差,使b管中的水面上升,故D错误。
故选B。
3.C
【详解】当向简易喷雾器的B吸管内吹气时,A管上方的空气流速会增大,压强会减小,瓶内气压等于外界大气压,则吹气时管下方液体压强不变,所以水就会在压强差的作用下沿A吸管向上运动并喷出,这一现象展示了流体流速与压强的关系,即流速大的地方压强小,故C正确,ABD错误。
故选C。
4.C
【详解】A.向两张纸之间吹气时,纸间空气流速增大,压强减小,外侧大气压会将两张纸压向中间,故A错误;
B.用吸管喝饮料时,是大气压将饮料压入吸管,而非嘴的"吸力",故B错误;
C.轨道铺在枕木上,通过增大受力面积来减小对地面的压强,故C正确;
D.大坝修成上窄下宽是为了抵抗随深度增加而增大的水压,并非为了减小液体压强,故D错误。
故选C。
5.B
【详解】A.书包带较宽,是通过增大受力面积来减小压强,故A错误;
B.厨房的地漏,利用连通器原理在弯管道中始终储存一定的水,防止异味窜到室内,故B正确;
C.汽车突然刹车时乘客身体会向前倾,是因为人具有惯性,故C正确;
D.因飞机机翼上凸下平,飞机前进时机翼上方气流的速度较大,对机翼上表面的压强较小,故D错误。
故选B。
6.D
【详解】飞机获得升力是利用了流体压强与流速的关系,飞机机翼上方空气流速大压强小,下方空气流速小压强大,形成向上的升力;
A.塑料吸盘“吸”在光滑的墙上是利用了大气压,故A不符合题意;
B.用干燥的双手搓开的塑料袋会吸在手上是利用了摩擦起电,故B不符合题意;
C.茶壶盖上开小孔便于把水倒出是利用了大气压,故C不符合题意;
D.吸尘器可以吸走地上的灰尘是利用了流体压强与流速的关系,吸尘器探头内空气流速大压强小,探头外空气流速小压强大,将灰尘压入吸尘器内,故D符合题意。
故选D。
7.A
【详解】随着吹风机吹出空气,气球转动并向吹风机上方移动,这是因为吹风机的上方空气流速大,压强小,气球外侧的空气流速小、压强大,将气球压向吹风机的上方,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8.B
【详解】等质量的空气在相同的时间内通过出口的上表面,由于B出口平直,A出口向上突起,所以空气通过B出口上表面的流速小,压强大;通过A出口上表面的流速大,压强小,在两个出口间形成一个向右的压强差,因此,地面上的风总是B口吹入A口吹出 ,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
9.C
【详解】AB.实验一中,玻璃瓶正立比倒立时受力面积要大,玻璃瓶对桌面的压力相同,根据可知,玻璃瓶对桌面的压强正立比倒立时要小;由图可知,倒立时水位要更高,根据,倒立时水对瓶底(盖)的压强较大,故AB错误;
C.实验二中,随着楼层的增加,海拔升高,则外界大气压降低,在瓶内气压的作用下,细管中水柱的高度上升,故C正确;
D.实验三中,吹气时竖直吸管中的空气流速变大,压强变小,小于外界大气压,在气压差的作用下竖直吸管中的液面上升,故D错误。
故选C。
10.B
【详解】两滴水珠靠近时,会自动结合成一滴较大的水珠,此事实说明分子间存在着吸引力。
A.行驶的汽车,窗外的空气流速快、压强小,车内的空气流速小、压强大,产生向外的压强差,因此窗帘被“吸”出窗外,故A不符合题意;
B.两个表面光滑的铅块相互紧压后,由于分子间存在引力,两个铅块会粘在一起,故B符合题意;
C.将塑料尺与头发摩擦后,塑料尺带上电荷,带电体能吸引轻小物体,所以会吸引碎纸屑,故C不符合题意;
D.塑料吸盘能够贴在光滑的瓷砖上是受大气压的作用,故D不符合题意。
故选B。
11. 大于 小于 620 竖直向下
【详解】[1][2]根据题意,伞翼上表面较凸,下表面较平,空气经过上方的路程长,速度大;经过下方的路程短,速度小。上方空气流速越大,压强越小;下方空气流速越小,压强越大,所以伞上方的气压小于伞下表面的气压。
[3][4]运动员从悬停在空中的直升机上跳下,伞未打开前,受到竖直向下的重力、竖直向上的阻力,合力为
由于重力大于阻力,则合力的方向竖直向下。
12. 压强小 大气压
【详解】[1][2]对吸管B吹气,管A上方空气流速大,压强小,则管A中的水在大气压的作用下上升,形成喷雾。
13. ρgh1 < A点的流速比B点的流速快
【详解】[1]根据托里拆利实验可知大气压等于上方是真空的液柱产生的液体压强,液柱高度是管内外液面的高度差,即为h1,所以大气压
[2][3]流体流速快的地方压强小。当阀门打开时,在流量一样的情况下,A点的流速快,故A点处的压强较小,即
14. 相平 上升
【详解】[1]当连通器里盛有同种液体且液体静止时,各部分与大气直接接触的液面总保持相平,即在同一高度。
[2]当向两张纸中间吹气时,纸会向中间靠拢,说明空气流速大,压强小。当用力向塑料管B中吹气时,A上方空气流速快,压强小于下方的大气压在下方大气压的作用下,细管A中的液面将会上升。
15. 见解析 见解析
【详解】[1]球拍表面粘贴橡胶,为了增大球与球拍间的摩擦。(或运动员打出弧圈球,利用了空气在流速大的地方压强小。)
[2]乒乓球受到打击改变运动方向和速度大小,因为力可以改变物体的运动状态。(或球与球拍脱离后依然向前运动,因为球有惯性。)
16.(1) 不漏气 高度差
(2) 乙丙 无关 深度 A
【详解】(1)[1][2]使用前用手轻轻按压几下橡皮膜是检查装置的气密性,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气,如果U形管中的液体不能灵活升降,则说明装置漏气。根据转换法,实验是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的。
(2)[1]要探究液体压强与密度的关系,要控制深度相同,液体密度不同,故应选用乙、丙两图进行对比。
[2]由丙、丁可知,在同种液体中,液体深度相同时,液体压强相同,U形管两端的液面高度差相同,故液体压强与容器的形状无关。
[3]由甲、乙两图可知,液体密度相同,深度不同,U形管两端的液面高度差不同,即压强不同,所以可得出的结论:在同种液体里,液体压强随深度的增加而增大。
[4]A.拦河坝做成上窄下宽,是因为液体的压强随着深度的增加而增加,坝受到的压强较大,故A符合题意;
B.飞机的机翼做成上凸下平的形状,机翼上方的空气流速大、压强小,机翼下方的空气流速小、压强大,机翼受到一个向上的压强差,从而产生向上的升力,飞机依靠升力起飞,故B不符合题意。
故选A。
17.(1) 2×104 1×105
(2) 平衡 400
(3)小
(4) 摩擦力 惯性
(5) 增大摩擦 汽车的速度
【详解】(1)[1]总质量:
总重力:
[2]接触面积:
压强:
(2)[1]匀速行驶时,牵引力与阻力是平衡力直观表现为合力为零,运动状态不变。
[2]阻力:
牵引力:
(3)天窗外空气流速大,根据“流速大的地方压强小”,天窗外压强小于车内压强,车内空气被“抽”到车外。
(4)[1]刹车时,脚受摩擦力(阻力)随车减速。
[2]身体上部因惯性保持原来运动状态的性质而继续向前运动,导致人前倾。
(5)[1]轮胎花纹通过增大接触面粗糙程度增大摩擦。
[2]刹车后滑行距离长短与汽车速度有关,即速度越大,动能越大,滑行越远。
18.(1) 受力面积 压强
(2)B
【详解】(1)[1][2]根据压强公式,在乘客手部对拉环的压力一定时,拉环做得较厚大,是通过增大受力面积的方法,减小手部受到的压强,提升握持舒适度。
(2)地铁站台安全线的原理是“流体压强与流速的关系”:列车经过时,安全线附近空气流速大、压强小,易将人“压”向列车,因此需站在安全线外。
A:用吸管吸饮料利用的是大气压,与安全线原理不同,故A不符合题意;
B:船并排航行时,两船间水流速大、压强小,易发生碰撞,与安全线原理相同,故B符合题意;
C:高压锅煮饭利用的是气压与沸点的关系,与安全线原理不同,故C不符合题意;
D:佩戴安全头盔利用的是减小压强(或惯性防护),与安全线原理不同,故D不符合题意。
故选B。
19. 大于
【详解】[1]根据流体压强与流速的关系,流速越大的地方压强越小。飞机机翼上凸下平,在相同时间内,空气经过机翼上方的路程长,流速大,经过机翼下方的路程短,流速小。所以机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速。
[2]机翼受到的升力方向是竖直向上的,以O点为作用点,沿竖直向上的方向画一条带箭头的线段,并用F升表示。如图所示:
学科网(北京)股份有限公司
$