内容正文:
第九章 第5节 流体压强与流速的关系
一、单选题
1.体育比赛中,小华水平抛出一个飞盘,快速前进的飞盘越飞越高。从侧面看,飞行过程中飞盘的形状应为下列图片中的 ( )
A. B. C. D.
2.周末,小柳一家乘坐“和谐号”动车组从广安南站出发,前往成都参加科普教育活动。下列有关说法正确的是( )
A.匀速行驶的动车组转弯时其运动状态不变
B.静止在平直轨道上的列车受到的重力和支持力是一对相互作用力
C.列车进站时容易将安全线内的人“吸”向车体
D.列车刹车后不能立即停下来是因为受到惯性的作用
3.王伟老师经常引导学生利用身边的生活用品做实验,通过动手动脑,学习物理知识,揭示物理规律。如图所示的实验不是揭示流体压强与流速关系的是 ( )
A.吹气时硬币跳跃木块
B.吹气时纸条向上飘
C.用吸管从瓶中吸饮料
D.吹气时乒乓球不下落
4.如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,一个周围是平的(标记为A),另一个周围是隆起的土堆(标记为B),这样就能改善洞穴内的通风情况。当草原有风从左向右吹过时,下列说法正确的是( )
A.B出口空气流速大,压强小,洞中气流从B出口进
B.B出口空气流速大,压强小,洞中气流从A出口进
C.A出口空气流速大,压强小,洞中气流从B出口进
D.A出口空气流速大,压强小,洞中气流从A出口进
5.无风的天气,汽车在马路上快速驶过,马路两边原来静止的树叶会随车飘动。如图所示,汽车快速向左行驶的过程中,马路两边的树叶会 ( )
A.向A方向飘动 B.向B方向飘动
C.向C方向飘动 D.条件不足,无法判断
6.如图所示的生产生活实例与相关物理知识的说法中,正确的是 ( )
A.甲图中的汽车高速行驶时对地面的压力与其所受的重力大小相等
B.乙图中的拦河坝下宽上窄是因为液体的压强随深度的增加而减小
C.丙图中的跳远运动员助跑起跳后在空中继续向前运动是因为惯性
D.丁图中的登山运动鞋的鞋底上有凹凸不平的花纹是为了减小摩擦
7.厨房里能发现许多与物理知识有关的现象,下列说法正确的是 ( )
A.甲图中菜刀的刀刃磨得光滑而薄,是为了使菜刀更光滑,减小切菜时的阻力
B.乙图中向水平管中吹气,水从竖直管中喷出,是因为管上方空气流速变大,压强越小
C.丙图中轻轻一吸,牛奶入口,使牛奶上升到嘴里的力是嘴的吸力
D.丁图中高压锅能很快煮熟食物,是由于锅内气压增大,水的沸点减小
8.如图所示,关于厨房里涉及到的物理知识,下列说法不正确的是 ( )
A.甲图:洗手盆下方反水弯处形成水封利用了大气压强
B.乙图:高压锅煮食物容易熟,因为气压越高沸点越高
C.丙图:抽油烟机能够抽油烟,利用了流体压强流速越快压强越小原理
D.丁图:包饺子可以捏不同的花纹,说明力可以使物体发生形变
9.如图所示的四个情景,下列说法中错误的是 ( )
A.甲图中拦河大坝上窄下宽是因为水的深度越深,压强越大
B.乙图中载重汽车有许多宽大的轮子是为了减小对路面的压力
C.丙图中的龙卷风能够把地面上的物体“吸”起卷入空中的原因是龙卷风内部流速大压强小
D.丁图中的自制气压计从山脚到山顶,细管中液面会升高
二、填空题
10.韦应物在《滁州西涧》中写道:“野渡无人舟自横。”这句诗描绘了一个自然现象:当小船系在岸边时,由于河流中央水流速度 ,压强 ,小船会受到一个指向河流中央的横向力,导致小船自动横在水面。
11.如图甲所示,在与水平面平行放置的两根筷子中间放上两个乒乓球,用吸管向两个球中间吹气,观察到两个乒乓球向中间靠拢,这是由于中间的空气流速变快,压强变 。如图乙所示,在装满水的杯子上盖一张纸片,将杯子倒置过来,纸片不下落,说明纸片受到 的作用。
12.大气压随海拔高度的增加而 ,流体的压强随流体流速的增大而 。
13.农历五月初五是端午节,我国各地会举行各式各样的纪念或庆祝活动,如吃粽子、赛龙舟等。为了使煮熟的粽子保存更长时间,对粽子进行真空包装时,塑封袋内的空气被抽出,在 的作用下,塑封袋紧贴熟粽子。龙舟比赛时,每艘龙舟都规划了相应的水道,避免在高速前进时,因两船中间的水流速度大、压强 而发生碰撞。
14.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,玻璃管内的水柱高于瓶内水面。现用一根饮料吸管水平靠在玻璃管的上端吹气,吹气前,瓶内气体压强 (选填“>”“<”或“=”)瓶外大气压强;吹气时,玻璃管中的水柱会 (选填“升高”或“降低”)。
15.1912年秋天,当时世界上最大的远洋轮船之一奥林匹克号在大海上全速前进,另一艘比它小得多的豪克号军舰沿着与它的航线几乎平行的方向疾驶,两艘船最初相距100左右,随后互相靠近,如图所示。突然豪克号偏离了自己的航线向奥林匹克号冲去,最后与奥林匹克号相撞。造成这一事故的原因是,两艘船几乎平行疾驶时,两艘船间水流速大,压强 ,船两侧存在压强差,因而有压力差,使两船相撞;站在疾驶的奥林匹克号上的船员,相对于 是静止的。
16.如图所示,飞机前进时,机翼与周围的空气发生相对运动,相当于气流迎面流过机翼,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,机翼上、下表面就存在着 ,因而有压力差,产生升力。
17.如图-1,如果用手堵住注射器的前面的口,注射器就会很难被拉开,这是因为 的作用;如图-2,往针筒里面吸入一部分的热水和少量空气,用拇指按住针筒口,拉动针筒拉杆,观察到针筒里的水就会冒泡泡沸腾起来,说明液体表面气压越 ,沸点越低;如图-3,对着针筒口吹气,活塞会缓缓向上运动,是因为针筒上口的流速大,压强 。
18.如图甲所示,往吸管B中吹气,可以看到吸管A中的水面升高,由此可知:在空气中,流速大的地方,压强 。图乙所示的是普通列车经过车站站台时的安全线,而高铁站台前也有一条安全线,根据所学知识,你认为高铁站台前的安全线与高铁列车间的距离应 (选填“更大”“更小”或“一样”)。
19.如图所示为地铁站的候车区,在地面上标有黄线称为安全线。乘客在候车时都应依次等在安全线以外的位置。
(1)当地铁列车进站时,___________气体压强相对会更大。
A.区域1 B.区域2
(2)候车时小明用吸管喝饮料,吸管的一端制成了斜口,可以___________压强。
A.减小 B.增大
(3)用吸管将饮料吸入口中,是利用了 的作用。
20.如图所示,某同学在探究流速大小对流体压强的影响时,从漏斗口向下用力吹气,当他将手指移开时,乒乓
球 (选填“会”、“不会”)下落。该现象可说明乒乓球上方气体流速 (选填“增大”、“减小”或“不变”)、压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
三、实验题
21.根据图所示实验回答下列问题。
如图所示,将一个两端开口的塑料筒倾斜放置,下端对着盘内的乒乓球,用吹风机向塑料筒上端开口处吹气,乒乓球会像“炮弹”一样射出。这说明空气流速越快,压强越 (选填“大”或“小”)。请写出一个日常生活中运用此原理的实例: ;
四、综合题
22.无动力水翼板是一种水上运动器材,由一块冲浪板和水翼(未画出)组成,如图所示,一位重为750N的运动员站在水平的冲浪板上向前匀速滑行。
(1)请在图中画出冲浪板对运动员的支持力F的示意图。
(2)为了在滑行的过程中使水对水翼产生一个较大的向上的力,图中虚框内水翼形状应设计成( )
A. B.
C. D.
23.液体和气体都称为流体,流体的压强有其特点。
(1)大风天气,房间内其它窗户都关闭,打开一扇窗户时,窗帘会被“吸”到窗外的原因是__ ____。
A.窗外空气密度比室内空气小,气流带动窗帘向密度小的一侧运动
B.窗外空气密度比室内空气大,气流带动窗帘向密度小的一侧运动
C.窗外空气流速大、压强大,窗内空气流速小、压强小,气压差把窗帘吸向窗外
D.窗外空气流速大、压强小,窗内空气流速小、压强大,气压差把窗帘压向窗外
(2)大气静止时,标准大气压强值约为Pa,表示1平方米面积受到 ;该值是由意大利科学家 用如图所示装置进行实验首先测得,实验时,若仅将玻璃管提升至虚线位置,则管内水银柱长度将 (A.变小 B.不变 C.变大)。
(3)如图(a)所示,一段两端敞口的空心软管,内装一定量的水。
①如图(a)所示,当装置内所装的水不流动时,根据 的原理,左、右管水面的高度差为 。
②现降低右管,水会从右侧管口喷出,如图(b)所示;若将一个尖嘴小管套接在软管的右端,在其他条件相同的情况下,水从尖嘴小管管口喷出情况,如图(c)所示。
(a)分析比较图(b)和(c)中水喷出的高度,可得初步结论是:同一U形管中,当两管水面的 相同时,尖嘴小管使出口的 减小,从而使水流的 增大。
(b)已知两管液面高度差越大,喷出的水流速度越大。在忽略摩擦的情况下,请从能量的角度说明:图(c)中,随着水的喷出,喷出的高度逐渐减小的原因是 。
试卷第1页,共3页
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《第九章 第5节 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
答案
A
C
C
B
A
C
B
A
B
1.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,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.C
【详解】A.匀速行驶的动车组转弯时,虽然动车运动速度的大小不变,但运动的方向改变,故动车的运动状态改变,故A错误;
B.静止在平直轨道上的动车受到的重力和支持力都作用在动车上,是一对平衡力,不是相互作用力,故B错误;
C.列车进站时,如果人离进站的列车比较近,人和列车之间的空气流速大、压强小,人外侧的压强不变,人受到外侧的压强大于人受到的内侧的压强,人在较大的压强差作用下很容易被压向列车而发生事故,故C正确;
D.列车刹车后不能立即停下来,是列车由于惯性要保持原来的运动状态,惯性不是力,不能说“受到惯性的作用”,故D错误。
故选C。
3.C
【详解】A.在硬币上方用力吹一口气,使硬币上方的空气流速大,压强变小,硬币下方的空气流速小,压强大,硬币上下的面积是相同的,硬币受到一个竖直向上的压力差,所以硬币就被托起来了,故A不符合题意;
B.将一纸条放在嘴边,用力从纸条上方吹气,因为纸条上方的空气流速大,压强小,纸条下方的空气流速小,压强大,纸条受到一个竖直向上的压力差,所以纸条就飘起来,故B不符合题意;
C.用吸管吸饮料是利用了大气压的作用,不能揭示流体压强与流速的关系,故C符合题意;
D.将一个乒乓球对着漏斗的细管处,对准漏斗细管口用力向下吹气,因为乒乓球上方的空气流速大,压强小,乒乓球下方的空气流速小,压强大,乒乓球受到一个竖直向上的压力差,所以乒乓球紧贴在漏斗上,故D不符合题意。
故选C 。
4.B
【详解】风是流动的空气,掠过A口时,沿直线前进。掠过B口时,沿曲线前进。在相同时间内,掠过B口的空气通过的距离大,故B口的空气流速大。根据流体压强与流速关系可以知道,掠过B口的空气流速大,此处的气压比较小,故洞内空气从气压较大的A口流入,从气压较小的B口流出。故ACD错误,B正确。
故选B。
5.A
【详解】因为快速行驶的汽车使得马路中间的空气流速大,空气压强小;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,树叶向马路中央运动。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
6.C
【详解】A.甲图中的汽车在高速行驶时,车身上方空气流速快、压强小,下方空气流速慢、压强大,产生向上的升力,所以汽车对地面的压力小于汽车的重力,故A错误;
B.液体的压强随深度的增加而增大,所以乙图中的拦河坝下宽上窄是因为液体的压强随深度的增加而增大,故B错误;
C.跳远运动员助跑起跳后,因为运动员具有惯性,能保持原来的运动状态,所以能在空中继续向前运动,故C正确;
D.鞋底上有凹凸不平的花纹是为了在压力一定时,增大接触面粗糙程度可以增大摩擦力,故D错误。
故选C。
7.B
【详解】A.菜刀的刀刃磨得光滑而薄,是在压力一定时,通过减小受力面积而增大压强,这样更容易把菜切断,故A错误;
B.向水平管中吹气时,竖直管上方空气流速变大。根据流体压强与流速的关系:流体在流速越大的位置压强越小,所以竖直管上方压强变小,而竖直管下方的压强不变,在压强差的作用下,水从竖直管中喷出,故B正确;
C.轻轻一吸,口腔内气压减小,小于外界大气压,在大气压的作用下牛奶被压入嘴里,而不是嘴的吸力使牛奶上升到嘴里,故C错误;
D.液体的沸点跟气压有关,气压越大,沸点越高。高压锅能增大锅内气体的压强,从而提高水的沸点,食物在高温下更容易煮熟,而不是水的沸点减小,故D错误。
故选B。
8.A
【详解】A.洗手盆下方反水弯的水封,利用的是连通器原理(而非大气压强),水封可隔绝下水道异味,故A错误,符合题意;
B.高压锅煮食物易熟,是因为气压越高,液体的沸点越高(而非越低),高压下水温超过100℃,加快食物煮熟,故B正确,不符合题意;
C.抽油烟机工作时,内部空气流速快、压强小,外界压强大的空气会带动油烟进入油烟机,利用了“流体流速越快,压强越小”的原理,故C正确,不符合题意;
D.包饺子时捏出不同花纹,是力使饺子皮的形状发生了改变,说明力可以使物体发生形变,故D正确,不符合题意。
故选A。
9.B
【详解】A.根据液体压强的特点,同种液体,深度越深,压强越大,为了安全,拦河大坝上窄下宽,故A正确,不符合题意;
B.大型载重汽车的车轮宽大是在压力一定时,通过增大受力面积,减小压强,故B错误,符合题意;
C.丙图中的龙卷风能把地面上的物体“吸”起卷入空中,是因为龙卷风内部流速大压强小,造成内外压强差,故C正确,不符合题意;
D.丁图中的自制气压计瓶内压强大于瓶外大气压强,支撑一定高度的液柱,从山脚到山顶,外界大气压降低,瓶内气压不变,细管中液面会上升,故D正确,不符合题意。
故选B。
10. 大 小
【详解】[1][2]根据流体压强的特点,当小船系在岸边时,由于河流中央水流速度比较大,压强小。
11. 小 大气压/大气压强
【详解】[1]根据流体压强与流速的关系,流体流速越大的位置,压强越小。向两球中间吹气,中间空气流速变快,压强减小,外侧压强大于内侧,使乒乓球向中间靠拢。
[2]装满水的杯子倒置后,杯内水对纸片的压强小于外界大气压,纸片在外界大气压强的作用下不会下落,证明了大气压的存在。
12. 减小 减小
【详解】[1]大气压是一个变化的值,与高度有着密切的关系,大气压随海拔高度的增加而减小。
[2]流体压强与流速有关,流速越大的地方,压强越小,故流体的压强随流体流速的增大而减小。
13. 大气压 小
【详解】[1]真空包装时,塑封袋内的空气被抽出,袋内气压远低于外界大气压,在外界大气压的作用下,塑封袋会紧贴熟粽子。
[2]根据流体压强与流速的关系,流体流速越大的位置,压强越小。因此,两船中间水流速度大,压强就小,容易导致两船向中间靠拢而碰撞。
14. > 升高
【详解】[1]因为玻璃管内的水柱高于瓶内水面,这意味着玻璃管内水柱产生的压强与瓶外大气压强之和等于瓶内气体压强(假设瓶外大气压强为,瓶内气体压强为,玻璃管内水柱高度为h,水的密度为ρ,重力加速度为g,则有),所以瓶内气体压强,显然,即吹气前瓶内气体压强大于瓶外大气压强。
[2]当用吸管在玻璃管上端吹气时,根据流体压强与流速的关系,流速越大的地方压强越小。此时玻璃管上端空气流速增大,压强减小,而瓶内气体压强不变,这样瓶内气体压强就会大于玻璃管上端的压强,从而将水压入玻璃管,导致玻璃管中的水柱升高。
15. 小 奥林匹克号轮船
【详解】[1]流体中流速越大的位置压强越小。两艘船几乎平行疾驶时,两艘船间水流速大,压强小,两艘船外侧水的流速慢,压强大,存在压强差,从而有压力差,在压力差的作用下两船相撞。
[2]以疾驶的奥林匹克号轮船为参照物,站在奥林匹克号轮船上的船员相对位置不变,是静止的。即站在疾驶的奥林匹克号上的船员相对于奥林匹克号轮船是静止的。
16. 大 小 小 大 压强差
【详解】[1][2][3][4][5]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,飞机前进时,相同时间内,气流通过机翼上方的路程较长,故机翼上方气流的速度较大,根据流体的流速越大,压强越小可知,对机翼上表面的压强较小;同理可得,下方气流的速度较小,对机翼下表面的压强较大,于是机翼上、下表面就存在着压强差,因而有压力差,产生升力。
17. 大气压强 小 小
【详解】[1]由于大气压强的存在,当用手堵住注射器的前面的口,注射器会很难被拉开。
[2]液体的沸点随表面气压的减小而降低,拉动拉杆使针筒内气压变小,水的沸点降低,因此热水会重新沸腾。
[3]流体的流速越大,压强越小,对着针筒口吹气时,针筒上口流速大、压强小,向上的压强差将活塞向上推。
18. 小 更大
【详解】[1]往B管中吹气,可以看到A管中的水面上升,原因是:往B管中吹气,A管上方空气的流速增大,压强减小,在管外大气压的作用下,A管内的水面上升;
[2]当列车急速驶过车站,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;高铁列车速度大于普通列车,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安全距离。
19.(1)B
(2)B
(3)大气压/大气压强
【详解】(1)当列车进站时,区域1内的空气流速变快;根据流体流速与压强的关系可知,区域1的气压变小,所以此时区域2的气压相对会更大,故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
(2)吸管的一端制成了斜口,由可知,制成斜口可以减小受力面积,从而增大压强,更容易戳破饮料的封口膜,故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
(3)用吸管将饮料吸入口中,是利用了大气压的作用;吸饮料时,会先把吸管内空气吸走,使得吸管内气压低于外界大气压,在内外气压差的作用下,饮料被压入嘴中。
20. 不会 增大 变小
【详解】[1][2][3]在气体中,流速越大(小)的位置,压强越小(大)。当从漏斗处向下用力吹气时,增大乒乓球上方空气的流动速度,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,乒乓球在压强差的作用下悬浮在漏斗中不会下落。
21. 小 飞机的机翼
【详解】[1][2]用吹风机向塑料筒上端开口处吹气,塑料筒上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,产生向上的压强差,将乒乓球吸入塑料筒中射出。生活中飞机的机翼就是靠机翼上下表面空气流速不同获得升力。
22.(1)
(2)B
【详解】(1)一位重为750N的运动员站在水平的冲浪板上向前匀速滑行,处于平衡状态,冲浪板对运动员的支持力
作用点在人体上,方向为垂直于接触面向上,如图所示:
(2)为了在滑行的过程中使水对水翼产生一个较大的向上的力,应使水翼的形状上凸下平,水翼上方空气流速快,产生的压强小,下方流速慢,产生的压强大,进而产生一个向上的力,故B符合题意,故选B。
23.(1)D
(2) 压力为 托里拆利 B
(3) 连通器 0 高度差 横截面积 流速 见解析
【详解】(1)大风天气,窗帘外侧空气流速大,压强小,内侧空气流速慢,压强大,窗外空气的流速大于室内空气的流速,窗外空气的压强小于室内空气的压强,在内外压强差的作用下,窗帘被压向窗户外面,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(2)[1]由压强的物理意义可知,标准大气压强值约为Pa的物理意义为:1m2受力面积会受到大气压力为
[2][3]托里拆利首次经过实验测得大气压强值,因为大气压不变,水银柱高度由大气压决定,与管的长度无关,若仅将玻璃管提升至虚线位置,管内水银柱长度将不变。故选B。
(3)[1][2]图(a)所示仪器满足上端开口,底部相连,是连通器,连通器中同种液体静止时液面保持相平,因此当装置内的水不流动时,左右管水面的高度差为0。
[3][4][5]比较图(b)和(c)中水喷出的高度,可以看出在两管液面高度差相同时,出口的横截面积减小时,水喷出的高度较高(水速较快),说明同一U形管中,当两管水面的高度差相同时,出口的横截面积减小,从而使水流的速度增加。
[6]喷出的过程中,水的重力势能不断转化为动能,而管内水面高度差逐渐减小,水的重力势能减少,转化的动能也减少,导致水流速度减小,喷出高度降低。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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