专题16 流体压强与流速的关系 同步练习--2025-2026学年人教版物理八年级下学期
2026-02-27
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第5节 流体压强与流速的关系 |
| 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 | 5.53 MB |
| 发布时间 | 2026-02-27 |
| 更新时间 | 2026-04-11 |
| 作者 | 物理核心素养知识学堂 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-02-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56581980.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2026年上学期人教版物理八年级新教材下册课节知识点精编练习题(全国通用)
第九章 压强
专题16 流体压强与流速的关系一节课对应知识点的练习题
课节知识点指引
知识点1.流体压强与流速的关系
知识点2. 飞机的升力
第1节 流体压强与流速的关系
突破课节知识点的练习题(共26道小题)
知识点1. 流体压强与流速的关系 练习题(13道小题)
1. 如图所示,草原犬鼠的洞穴有两个洞口,A口在平地上,B口在凸起的小土包上.当微风从左向右掠过地面的时候,就会有气流在洞穴内流动,让闷热的洞穴变成凉爽的“空调房”.洞穴内能形成气流,是因为B口上方比A口上方( )
A. 风速大,气压大 B. 风速大,气压小
C. 风速小,气压大 D. 风速小,气压小
2. 小明在倒置的漏斗里放一个乒乓球,先用手指托住乒乓球,然后将手指移开的同时从漏斗口用力向下吹气,如图所示。则乒乓球的状态及其上方气体流速、压强分析正确的是( )
A. 不会下落,流速增大,压强变大 B. 不会下落,流速增大,压强变小
C. 会下落,流速增大,压强变大 D. 会下落,流速增大,压强变小
3. 如图所示,从倒置的漏斗口向下吹气,乒乓球被“吸”住。其中“吸”字蕴含的物理道理,与下列图示的实例中的“吸”字不相同的是( )
A. 图甲,刮大风时,伞面会被向上“吸”起
B. 图乙,向两张纸之间吹气,两张纸会相互“吸”起来
C. 图丙,等候列车的乘客应站在安全线以外,否则可能会被“吸”向列车
D. 图丁,将吸盘压在光洁的瓷砖表面,吸盘会被“吸”在瓷砖上
4. 如图所示的事例中,不能用流体压强与流速关系解释的是( )
A. 候车时不要越过安全线
B. 热气球升空原理
C. 车尾部装有气流偏导器
D. 航海时两船不能近距离同向航行
5. 关于图中的四个小实验,下列说法正确的是( )
A. 图甲中,水从杯壁上的小孔喷出来,主要是由于大气压的作用
B. 图乙中,瓶中的水被纸片封住而不流下来,主要是由于液体内部没有压强
C. 图丙中,向两张纸中间吹气,两张纸会靠近,是由于两纸之间的气体压强变小
D. 图丁中,右侧手指形变比左侧手指形变明显,是由于右侧手指受到的压力较大
6. (2024安徽省)在高铁站的站台上,离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线(如图所示),所有乘客都必须站在安全线以外的区域候车。这是因为当列车驶过时,列车附近的空气流速大,压强______,若越过安全线,即使与列车保持一定的距离,也是非常危险的。
7. 如图所示,小红做口吹硬币跳跃木块的游戏。吹气时硬币向上“跳”,说明力改变了物体的__________;由此我们猜想:是不是__________跟气体的流速有关系?
8. 如图所示,是河水中的漩涡,漩涡边沿水的流速相对中心处的流速较______,压强较______,从而形成压力差,导致周边物体易被“吸入”漩涡。(温馨提示:严禁学生私自下河游泳)
9. “清风不识字、何故乱翻书”诗句中清风能翻书,是因为风使书表面上空气流动速度____而导致书上表面压强____(选填“增大”或“减小”).
10. 把饮料吸管从中部剪开(但不要彻底剪断)并弯折过来,将其中一段吸管a插在盛水的烧杯中,从另一段吸管b的管口用力吹气,a管的上端管口处空气流速大,压强___________,在烧杯水面上方___________的作用下,水将从a管的管口喷出。民航客机、热气球和孔明灯在升空过程中,其中应用流体压强与流速关系的是___________。
11. 如图甲,西汉时期的熊足青铜鼎,被誉为“古代高压锅”。鼎内装入水、盖上鼎盖,鼎下堆放干柴燃烧,鼎内的水在120℃沸腾,其原理是液面上方气压越______(选填“大”或“小”),液体的沸点越高;宽大的“熊足”是为了______(选填“增大”或“减小”)对地面的压强。如图乙,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。用嘴从右端c处往装置里急吹气,导致b管上方气流速度______(选填“大于”或“小于”)a管上方的气流速度,U形管中______(选填“a”或“b”)管水面升高。
12. 一座桥头立着如图甲所示的标志牌,它的作用是提醒司机所驾驶车辆的总重不允许超过______N,否则就可能发生危险,车辆对这座桥面的压力是由于_______(选填“轮胎”或“地面”)发生形变产生的。若在无风的天气,汽车在公路上快速行驶时,车后面的树叶总会向如图乙中所示的______(选填“A”、“B”或“C”)方向飘动,这是因为汽车在快速行驶时,马路中间的空气流速大,压强________。
13. (2025贵州)如图所示,有一种灭火喷水枪,枪管呈S状,灭火时只要将喷水枪置于着火房屋的窗口处并使枪口向外,当水枪向窗外喷出高速水流,就能将屋内烟、气“带走”,使房屋内的火因缺少燃烧条件而熄灭。请用相关物理知识解释烟、气被“带走”的原因。
知识点2. 飞机的升力练习题(13道小题)
1. 近期交警部门加大对电动车安装遮阳伞的检查拆除力度。遮阳伞虽能遮挡阳光,但存在安全隐患,当电动车快速行驶时,如图所示,下列说法正确的是
A. 遮阳伞上边空气流速小,压强小,伞面被向下压
B. 遮阳伞下边空气流速大,压强小,伞面被向上吸
C. 遮阳伞上边空气流速大,压强大,伞面被向下压
D. 遮阳伞下边空气流速小,压强大,伞面被向上吸
2. 如图是我国自行研制的大型民用飞机C919在高空水平匀速飞行的情景,此时与飞机受到的重力互为平衡力的是
A. 飞机对地球的吸引力 B. 空气对飞机的阻力
C. 空气对飞机上下表面的压力差 D. 飞机对空气的压力
3. 如图1所示,C919是我国首架自主研发的大型商用客机,飞机的机翼横截面呈现上凸下平的流线型,如图2所示。下列说法正确的是( )
A. 机翼上方的空气流速小,压强大 B. 机翼上方的空气流速大,压强小
C. 机翼下方的空气流速大,压强小 D. 机翼下方的空气流速小,压强小
4. 如图所示是科技馆的“球吸”展项,不吹风时两球静止,当风从下向上吹向两球中间时,两球会相互靠拢,出现“球吸”现象,下列事例的工作原理与此“球吸”原理相同的是( )
A. 拔火罐
B. 吸管吸饮料
C. 船闸
D. 客机高空飞行时的升力
5. 妙趣横生的动物世界蕴涵着丰富的物理知识,下列说法中正确的是( )
A. 鸟的骨骼中空,减小了鸟的密度,减小了重力,易于飞翔
B. 鸭子的脚掌又扁又平,可以增大压强,使其在烂泥上行走自如
C. 章鱼的脚掌上有许多“吸盘”,利用大气压,使其在物体上顺利爬行
D. 鸟翅膀的形状,使其上下表面受到的气压不同,为其提供向上的升力
6. 地效翼船(如图所示)是一种经济、安全的飞行器,其工作原理是:在贴近水面或地面飞行时,离地表很近带有翼刀或隔断端板的机翼下方,就会形成气流堵塞,导致空气流速减小,压强________,使机翼上下表面间形成压力差,从而产生一个________(选填“向上”或“向下”)的升力。
7. 驾驶员的头枕和安全带在安全驾驶中起着重要作用。如图所示,头枕是为了减小汽车在______(选填“追尾前车”或“被后车追尾”)时由于惯性造成的伤害,轿车在水平路面上高速行驶时对地面的压力_____(选填“大于”“等于”或“小于”)静止时对地面的压力。
8. 学生不可私自到危险、陌生的水域游泳、玩耍。如图所示,是河水中的漩涡,周边物体易被“吸入”漩涡。其原因是在液体中,流速越大的位置,压强越_________。请再举出一个生活中利用这一原理的实例_________。
9. 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,小明同学利用电风扇、升力测力计及飞机模型,按图甲方式进行如下实验:
①闭合电风扇的开关,调节挡位使其风速最大,并使飞机模型的迎角为0°,记录测力计的示数,重复5次实验并计算升力的平均值;
②改变迎角的大小,使其分别为5°、10°、15°、20°,重复步骤①;
③处理相关数据得到“升力与迎角的关系”如图乙所示。
(1)本实验得出的结论是 ________;
(2)小明若要进一步“探究飞机的升力与其飞行速度的关系”,则需要控制 ________和 ________相同;
(3)利用现有器材,如何操作可以模拟飞机不同的飞行速度?________。
10. 请阅读《水上之翼》并回答问题。
水上之翼
水翼船是一种水上运输工具,是航空机翼理论在船舶上的推广应用。几乎在飞机发展的同时,就有人研究水翼船。
将类似于飞机机翼的水翼装在船身底下,一般有前、后水翼各一只。当船在水中高速航行时,水翼会让经过自己的水流向下偏转,水流就会反过来向上推动水翼,将沉重的船体部分或全部抬到水面之上,只有水翼、螺旋桨和舵等在水下,从而减少船在行驶过程中受到的阻力,提高船速。20世纪90年代,国产水翼船已成功投入水运行业,并以固定航线航行。
水翼船通常有浮航、起飞和翼航三个航态。每个航态对应不同的速度范围,相应有不同的阻力。浮航航态与普通船基本相同,只有靠、离码头和特大风浪中才处于此航态。起飞航态是短时间的过渡航态。当船体离开水面进入翼航状态后,随着航速的提高,水翼受到的水阻力和船身受到的空气阻力不断增加,当总阻力增大至与螺旋桨的推力相等,即达到翼航状态的最大航速。
与普通民用客货船相比,水翼船速度快,且耐风浪性能较好,有着多方面显著优势。但现今存在的水翼船排水量大多不超过1000吨,并以近海航行为主,原因是要制造大型的水翼船或进一步提高船速,还存在困难,比如在制造船体和水翼的材料、功率大且经济性好的动力装置等方面还存在技术难题。
请根据上述材料,回答下列问题
(1)文中画横线语句的描述对应的物理规律是______;
(2)水翼船在翼航航态下,达到最大航速时,其受到的总阻力______(选填“大于”“等于”或“小于”)螺旋桨的推力;
(3)有人设计了一款水翼船模型,如图所示,其水翼安装正确的是______;
A.B.
C.D.
(4)若想建造载货量更大的水翼船,可以从哪些方面进行改进,请你提出一条改进建议______。
11. 阅读下面的短文,并回答问题。
机翼与升力
2024年6月1日,中国东航使用国产C919大飞机执飞“香港—上海”商业包机航班,这是C919首次跨境商业飞行。
固定翼飞机在水平匀速飞行过程中,由发动机提供推力来克服阻力,由机翼产生升力来克服重力,使飞机在水平方向和竖直方向分别保持受力平衡,如图甲所示。
飞机机翼的形状一般设计成上表面呈弧线形,下表面较平(如图甲中机翼剖面),当空气流过机翼上、下表面时,由于流速的差异,使得上表面受到的空气压力小于下表面受到的空气压力,产生了升力。机翼产生的升力大小跟空气密度成正比,跟飞行速度的平方成正比,跟机翼面积成正比,跟升力系数成正比。其中,升力系数是度量机翼升力效率的参数,升力系数与机翼形状、迎角α(即机翼与空气流所成的角度,如图乙所示)等因素有关。升力系数跟迎角α的关系如图丙所示,迎角α越大,升力系数越大,但有一个临界值称之为“失速迎角”,飞机在超过这个角度的状态下飞行称为失速。由于迎角过大,飞机的升力系数显著减小,升力就会急剧减小,这是非常危险的。
飞机经过不同空域,海拔升高,空气密度减小,飞机受到的升力也会变小,这时就要通过改变其它影响升力的因素来相应调整,使飞机能够平稳的飞行。除此以外,飞机的每一个部件都各自承担一种主要功能,比如尾翼(包括垂尾和平尾)用来控制飞行的方向和保持飞行稳定。
大飞机的建造是一项综合复杂的超级工程,是综合国力的体现。C919第一次自主设计超临界机翼,就达到了世界先进水平,得到了国际同行的认可。C919正式商业运行以来,总体运行安全平稳有序,展现了良好的安全性、可靠性和舒适性。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)图甲中飞机机翼上方气流的速度_____机翼下方气流的速度;(选填“大于”或“小于”)
(2)飞机在超过_______的状态下飞行,升力会急剧减小,是非常危险的;
(3)飞机起飞时要在跑道上加速滑行,由机翼产生升力,使飞机离开跑道后能上升到规定的高度。请结合文中知识,简要分析其中的原因。
12. 鸟撞是指鸟类与飞行中的飞机发生碰撞造成伤害的事件。由于飞机飞行速度快,与飞鸟发生碰撞后常造成极大的破坏,严重时会造成飞机的坠毁,前鸟撞是威胁航空安全的重要因素之一。另外随着高速铁路技术的发展,鸟与火车的碰撞也被列为需要防范的事故之一。
(1)如图甲,一架飞机以720km/h的速度向距离30m的正前0点的鸟迎头飞去,则飞机上的A点到达O点位置所需的时间是______s;一只1kg的鸟正面撞在飞机上会产生3.2×104N撞击力,如果撞击面积为0.01m2,则撞击飞机的压强是______Pa。从飞机承受鸟类撞击和飞行考虑,制造飞机的材料应该是硬度大、密度______(选填“大”或“小”)的材料。
(2)如图乙,小虎向两张纸中间吹气,这时会发现两张______(选填“靠拢”或“远离”),此实验现象初步说明______,因此正常飞行中的飞机机翼的横截面要设计成图中的______(选填字母)。
A.B.C.D.
13. (2025黑龙江龙东)阅读下面短文,回答问题。
据报道,中国一年快递业务量突破1700亿件,连续11年稳居世界第一。物流装备制造业如何助力中国快递再上新台阶引发新思考。
图中是我国某公司设计制造的物流无人机,机身上有水平机翼,还有4对带动桨叶水平旋转的电动机,尾部有1个带动桨叶竖直旋转的电动机。当水平旋转桨叶转动时,静止在地面的无人机向上运动,升空后竖直旋转桨叶转动时,推动飞机向前运动。
(1)当水平桨叶转动时,对桨叶产生向上升力的施力物体是 _______ ,这个力改变了飞机的 _________ ,使飞机向上运动。
(2)飞机向前运动时水平机翼受到向上的升力。观察图中水平机翼的形状,并分析机翼受到向上的升力的原因。
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2026年上学期人教版物理八年级新教材下册课节知识点精编练习题(全国通用)
第九章 压强
专题16 流体压强与流速的关系一节课对应知识点的练习题
课节知识点指引
知识点1.流体压强与流速的关系
知识点2. 飞机的升力
第1节 流体压强与流速的关系
突破课节知识点的练习题(共26道小题)
知识点1. 流体压强与流速的关系 练习题(13道小题)
1. 如图所示,草原犬鼠的洞穴有两个洞口,A口在平地上,B口在凸起的小土包上.当微风从左向右掠过地面的时候,就会有气流在洞穴内流动,让闷热的洞穴变成凉爽的“空调房”.洞穴内能形成气流,是因为B口上方比A口上方( )
A. 风速大,气压大 B. 风速大,气压小
C. 风速小,气压大 D. 风速小,气压小
【答案】B
【解析】A口在平地上,B口在凸起的小土包上,在相同时间内空气通过A的路程短,通过B的路程长,则通过A口上方的风速小,通过B口上方的风速大,则A处的气压大,B处的气压小,所以空气从A口进入洞穴,从B口流出,洞穴内能通风换气.
故ACD错误,B正确.
2. 小明在倒置的漏斗里放一个乒乓球,先用手指托住乒乓球,然后将手指移开的同时从漏斗口用力向下吹气,如图所示。则乒乓球的状态及其上方气体流速、压强分析正确的是( )
A. 不会下落,流速增大,压强变大 B. 不会下落,流速增大,压强变小
C. 会下落,流速增大,压强变大 D. 会下落,流速增大,压强变小
【答案】B
【解析】当小明从漏斗口用力向下吹气时,乒乓球上方的空气流速会增大,压强会减小;由于乒乓球下方的空气流速没有变化,所以乒乓球下方的气体压强保持不变,且大于上方的气体压强。这个压强差会产生一个向上的升力,作用在乒乓球上。 这个向上的升力会抵消乒乓球的重力,因此乒乓球不会下落。
故选B。
3. 如图所示,从倒置的漏斗口向下吹气,乒乓球被“吸”住。其中“吸”字蕴含的物理道理,与下列图示的实例中的“吸”字不相同的是( )
A. 图甲,刮大风时,伞面会被向上“吸”起
B. 图乙,向两张纸之间吹气,两张纸会相互“吸”起来
C. 图丙,等候列车的乘客应站在安全线以外,否则可能会被“吸”向列车
D. 图丁,将吸盘压在光洁的瓷砖表面,吸盘会被“吸”在瓷砖上
【答案】D
【解析】从倒置的漏斗口用力向下吹气,乒乓球不会掉下来,利用的是流体流速越快的位置,压强越小,上下两面的空气流速不同,使乒乓球受到向上的压力差,乒乓球被“吸”住。
A.刮大风时,伞上方空气流速快压强小,伞面会被向上“吸”起,与乒乓球被“吸”住原理相同,故A不符合题意;
B.图乙,向两张纸之间吹气,两纸条之间流速大,压强小,向两张纸之间吹气,两张纸会相互“吸”起来,与乒乓球被“吸”住原理相同,故B不符合题意;
C.如果乘客距离行驶的列车太近,乘客靠近列车这侧空气流速快,压强小;外侧空气流速相对较慢,压强大,产生的压力差,会把乘客压向列车,造成危险,与乒乓球被“吸”住原理相同,故C不符合题意;
D.将吸盘压在光洁的瓷砖表面,排出里面的空气,吸盘在大气压的作用下,紧紧“吸”在瓷砖上,与流体压强与流速的关系无关,故D符合题意。故选D。
4. 如图所示的事例中,不能用流体压强与流速关系解释的是( )
A. 候车时不要越过安全线
B. 热气球升空原理
C. 车尾部装有气流偏导器
D. 航海时两船不能近距离同向航行
【答案】B
【解析】A.列车进站时,人与列车之间的空气流速大,压强小,人身后的空气流速慢,压强大,人在压强差的作用下容易被推向列车,所以候车时不要越过安全线,利用了流体压强与流速的关系,故A不符合题意;
B.热气球升空利用的是浮力的作用,没有利用流体压强与流速的关系,故B符合题意;
C.车尾部装有气流偏导器,上平下凸,上方的空气流速慢,压强大,下方的空气流速大,压强小,会产生一个向下的压力,可以增大车子受到的摩擦力,增强抓地力,利用了流体压强与流速的关系,故C不符合题意;
D.两船并排快速前行,可导致中间水流速变大,压强变小,而外侧流速慢,压强大,在压强差的作用下船容易向中间靠近,造成事故,所以航海时两船不能近距离同向航行,利用了流体压强与流速的关系,故D不符合题意。故选B。
5. 关于图中的四个小实验,下列说法正确的是( )
A. 图甲中,水从杯壁上的小孔喷出来,主要是由于大气压的作用
B. 图乙中,瓶中的水被纸片封住而不流下来,主要是由于液体内部没有压强
C. 图丙中,向两张纸中间吹气,两张纸会靠近,是由于两纸之间的气体压强变小
D. 图丁中,右侧手指形变比左侧手指形变明显,是由于右侧手指受到的压力较大
【答案】C
【解析】A.图甲中,水从杯壁上的小孔喷出来,主要是由于液体对容器侧壁有压强,故A错误;
B.图乙中,瓶中的水被纸片封住而不流下来,主要是由于大气内部向各个方向都有压强,是大气压托住了水和纸片,故B错误;
C.图丙中,向两张纸中间吹气,两张纸会靠近,是由于两纸之间的气体流速变大、压强变小,小于两侧的气体压强,故C正确;
D.图丁中,右侧手指形变比左侧手指形变明显,是由于两侧手指受到的压力相同,右侧手指的受力面积小,右侧手指受到的压强较大,故D错误。故选C。
6. (2024安徽省)在高铁站的站台上,离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线(如图所示),所有乘客都必须站在安全线以外的区域候车。这是因为当列车驶过时,列车附近的空气流速大,压强______,若越过安全线,即使与列车保持一定的距离,也是非常危险的。
【答案】小
【解析】当列车驶过时带动空气流速加快,使人身体前面压强变小,而身后空气流速慢压强大,当列车驶过时,即使与车保持一定的距离,也很容易被身后的压强推入火车道,因此是非常危险的。
7. 如图所示,小红做口吹硬币跳跃木块的游戏。吹气时硬币向上“跳”,说明力改变了物体的__________;由此我们猜想:是不是__________跟气体的流速有关系?
【答案】 运动状态 压强
【解析】紧贴硬币上表面使劲吹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,硬币受到一个向上的压力差,因此硬币就“跳”过了木块,说明力改变了物体的运动状态,这个现象利用了流体压强与流速关系,由此猜想:压强跟气体的流速有关系。
8. 如图所示,是河水中的漩涡,漩涡边沿水的流速相对中心处的流速较______,压强较______,从而形成压力差,导致周边物体易被“吸入”漩涡。(温馨提示:严禁学生私自下河游泳)
【答案】 慢 大
【解析】流体的压强跟流速有关,流速越大,压强越小,流速越小,压强越大,漩涡边沿水的流速相对中心处的流速较慢,压强较大,从而形成指向漩涡中心的压力差,导致周边物体易被“吸入”漩涡。
9. “清风不识字、何故乱翻书”诗句中清风能翻书,是因为风使书表面上空气流动速度____而导致书上表面压强____(选填“增大”或“减小”).
【答案】 增大 减小
【解析】“清风不识字,何故乱翻书”诗句中清风能翻书,是因为风使书上表面空气流动速度增加而导致书上表面压强减小,书受到向上的压强差造成的。
10. 把饮料吸管从中部剪开(但不要彻底剪断)并弯折过来,将其中一段吸管a插在盛水的烧杯中,从另一段吸管b的管口用力吹气,a管的上端管口处空气流速大,压强___________,在烧杯水面上方___________的作用下,水将从a管的管口喷出。民航客机、热气球和孔明灯在升空过程中,其中应用流体压强与流速关系的是___________。
【答案】 小 大气压 民航客机
【解析】当从吸管b的管口用力吹气时,a管的上端管口处空气流速会增大。根据流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,因此a管上端管口的压强会减小。 与此同时,在烧杯水面上方,由于大气压的存在,会对水产生一个向下的压力。由于a管上端管口的压强小于大气压,因此在烧杯水面上方大气压的作用下,水会被压入a管,并从a管的管口喷出。
民航客机在升空时,其机翼的设计使得机翼上方的空气流速大于下方的空气流速。根据流体压强与流速的关系,机翼上方的压强会小于下方的压强,从而产生一个向上的升力,使飞机能够升空。因此,民航客机应用了流体压强与流速的关系。 热气球和孔明灯都是利用热空气密度小于冷空气密度的原理来升空的。当热气球或孔明灯内的空气被加热后,其密度减小,从而受到周围冷空气的浮力作用而上升。则热气球和孔明灯的升空原理不涉及流体压强与流速的关系。
11. 如图甲,西汉时期的熊足青铜鼎,被誉为“古代高压锅”。鼎内装入水、盖上鼎盖,鼎下堆放干柴燃烧,鼎内的水在120℃沸腾,其原理是液面上方气压越______(选填“大”或“小”),液体的沸点越高;宽大的“熊足”是为了______(选填“增大”或“减小”)对地面的压强。如图乙,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。用嘴从右端c处往装置里急吹气,导致b管上方气流速度______(选填“大于”或“小于”)a管上方的气流速度,U形管中______(选填“a”或“b”)管水面升高。
【答案】 大 减小 小于 a
【解析】液体沸点随液面上方气压的增大而升高,随液面上方气压的减小而降低。
“熊足”宽大是为了增大与地面的受力面积,在压力一定时可以减小对地面的压强。
用嘴从右端c处往装置里急吹气,a管上方管径小,气体流速大,b管上方管径大,气体流速小。
a管上方管径小,气体流速大,压强较小,b管上方管径大,气体流速小,压强较大,从而导致b管上方气体压强大于a管上方气体压强,a管水面升高。
12. 一座桥头立着如图甲所示的标志牌,它的作用是提醒司机所驾驶车辆的总重不允许超过______N,否则就可能发生危险,车辆对这座桥面的压力是由于_______(选填“轮胎”或“地面”)发生形变产生的。若在无风的天气,汽车在公路上快速行驶时,车后面的树叶总会向如图乙中所示的______(选填“A”、“B”或“C”)方向飘动,这是因为汽车在快速行驶时,马路中间的空气流速大,压强________。
【答案】 2×105 轮胎 A 小
【解析】图甲表示该桥允许车辆的最大质量为20t,即为20000kg,所以车辆的最大重力为
弹力是由于物体发生弹性形变而产生的,因此车辆对这座桥面的压力,是因为轮胎发生弹性形变要恢复到原来的形状而对地面产生的力。
汽车在快速行驶时,马路中间的空气流速大,根据流体压强与流速的关系可知,A位置的空气流速大,压强小,所以车后面的树叶总会向A方向飘动。
13. (2025贵州)如图所示,有一种灭火喷水枪,枪管呈S状,灭火时只要将喷水枪置于着火房屋的窗口处并使枪口向外,当水枪向窗外喷出高速水流,就能将屋内烟、气“带走”,使房屋内的火因缺少燃烧条件而熄灭。请用相关物理知识解释烟、气被“带走”的原因。
【答案】见解析
【解析】当水枪向窗外喷出高速水流时,高速水流附近的空气流速会随之增大,压强减小,屋内空气流速慢,压强大,在屋内外压强差作用下,屋内烟、气从屋内出来,使房屋内的火因缺少燃烧条件而熄灭。
知识点2. 飞机的升力练习题(13道小题)
1. 近期交警部门加大对电动车安装遮阳伞的检查拆除力度。遮阳伞虽能遮挡阳光,但存在安全隐患,当电动车快速行驶时,如图所示,下列说法正确的是
A. 遮阳伞上边空气流速小,压强小,伞面被向下压
B. 遮阳伞下边空气流速大,压强小,伞面被向上吸
C. 遮阳伞上边空气流速大,压强大,伞面被向下压
D. 遮阳伞下边空气流速小,压强大,伞面被向上吸
【答案】D
【解析】伞的形状是上方凸起的,当气流经过时,上方的流速大,压强小,下方的流速小,压强大,伞下方的气压大于伞上方的气压,这样就会产生一个向上的升力,使伞容易被风吸起来,使电动车不能平稳行驶。故选D。
2. 如图是我国自行研制的大型民用飞机C919在高空水平匀速飞行的情景,此时与飞机受到的重力互为平衡力的是
A. 飞机对地球的吸引力 B. 空气对飞机的阻力
C. 空气对飞机上下表面的压力差 D. 飞机对空气的压力
【答案】C
【解析】A.飞机受到的重力和飞机对地球的吸引力作用在两个物体上,不是平衡力,故A错误;
B.飞机受到的重力的方向竖直向下,飞行水平匀速飞行,空气对飞机的阻力向后,两个力的方向没有在同一直线上,没有相反,不是平衡力,故B错误;
C.飞机受到的重力和空气对飞机上下表面的压力差大小相等、方向相反、作用一个物体上、作用在同一直线上,属于平衡力,故C正确;
D.飞机受到的重力和飞机对空气的压力作用在两个物体上,不是平衡力,故D错误.
3. 如图1所示,C919是我国首架自主研发的大型商用客机,飞机的机翼横截面呈现上凸下平的流线型,如图2所示。下列说法正确的是( )
A. 机翼上方的空气流速小,压强大 B. 机翼上方的空气流速大,压强小
C. 机翼下方的空气流速大,压强小 D. 机翼下方的空气流速小,压强小
【答案】B
【解析】等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面,由于机翼上表面弯曲、下表面平直,所以空气通过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,使飞机受到一个向上的升力,故B正确,ACD错误。故选B。
4. 如图所示是科技馆的“球吸”展项,不吹风时两球静止,当风从下向上吹向两球中间时,两球会相互靠拢,出现“球吸”现象,下列事例的工作原理与此“球吸”原理相同的是( )
A. 拔火罐
B. 吸管吸饮料
C. 船闸
D. 客机高空飞行时的升力
【答案】D
【解析】气流从两只空心球中间的缝隙通过,由于中间空气流速快、压强小,两侧空气流速慢,压强大,所以会发现两只小球向中间靠拢,其原理是流体压强与流速的关系。
【详解】A.拔火罐利用了大气压强的作用,与流体压强和流速的关系无关,故A不符合题意;
B.吸管吸饮料利用了大气压强的作用,与流体压强和流速的关系无关,故B不符合题意;
C.船闸是利用了连通器的原理,与流体压强和流速的关系无关,故C不符合题意;
D.客机的机翼“上凸下平”,使机翼上方的空气流速大、压强小,下方空气流速小、压强大,从而产生向上的压强差,从而使客机产生高空飞行时的升力,其原理是流体压强与流速的关系,故D符合题意。
故选D。
【点睛】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。分析每一选项中的原理,可逐一做出判断。
5. 妙趣横生的动物世界蕴涵着丰富的物理知识,下列说法中正确的是( )
A. 鸟的骨骼中空,减小了鸟的密度,减小了重力,易于飞翔
B. 鸭子的脚掌又扁又平,可以增大压强,使其在烂泥上行走自如
C. 章鱼的脚掌上有许多“吸盘”,利用大气压,使其在物体上顺利爬行
D. 鸟翅膀的形状,使其上下表面受到的气压不同,为其提供向上的升力
【答案】ACD
【解析】A.鸟的骨骼中空,减小了鸟的密度,体积相同时,由G=mg=ρVg可知减小了重力,容易飞翔,故A正确;
B.鸭子的脚掌又扁又平,在压力一定时,增大受力面积可以减小压强,使其在烂泥上行走自如,故B错误;
C.章鱼的脚掌上有许多“吸盘”,当挤压“吸盘”时,排出里面的空气,大气压将脚掌压在墙壁上,使章鱼物体上爬行也不会掉下来,故C正确;
D.鸟的翅膀的形状使其上下方气流速度不同,上下表面产生的压强不同,为其向上飞翔提供了向上的升力,故D正确。
故选ACD。
6. 地效翼船(如图所示)是一种经济、安全的飞行器,其工作原理是:在贴近水面或地面飞行时,离地表很近带有翼刀或隔断端板的机翼下方,就会形成气流堵塞,导致空气流速减小,压强________,使机翼上下表面间形成压力差,从而产生一个________(选填“向上”或“向下”)的升力。
【答案】 增大(变大) 向上
【解析】等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面,由于上表面弯曲,机翼上方气流的截面面积大,所以机翼上方的流速就大于机翼前方的流速;而下表面平直,因此机翼下方的流速大致等于前方的流速,从而可以知道,机翼下方的流速就小于机翼上方的流速,所以机翼下方的压强大于机翼上方的压强,这样就产生了作用在机翼上的向上的力,因此地效翼船可以飞起来了。
7. 驾驶员的头枕和安全带在安全驾驶中起着重要作用。如图所示,头枕是为了减小汽车在______(选填“追尾前车”或“被后车追尾”)时由于惯性造成的伤害,轿车在水平路面上高速行驶时对地面的压力_____(选填“大于”“等于”或“小于”)静止时对地面的压力。
【答案】 被后车追尾 小于
【解析】在座位的靠背上安装“头枕”,当轿车被后面的车撞击时,轿车速度加快,乘客由于惯性会保持原来的运动状态,此时头枕可以起到防止乘客颈椎受伤的作用。
在路面上静止的轿车,轿车对路面的压力大小等于轿车的重力,当轿车在路面上高速行驶时,车顶的空气流速大于车底的空气流速,车上方的压强小于下方的压强,会产生向上的压强差、压力差,从而产生一定大小的向上的升力,使轿车对路面的压力小于汽车所受的重力,故轿车对路面的压力与静止使相比变小,即轿车在水平路面上高速行驶时对地面的压力小于静止时对地面的压力。
8. 学生不可私自到危险、陌生的水域游泳、玩耍。如图所示,是河水中的漩涡,周边物体易被“吸入”漩涡。其原因是在液体中,流速越大的位置,压强越_________。请再举出一个生活中利用这一原理的实例_________。
【答案】 小 飞机机翼
【解析】流体的压强跟流速有关,流速越大,压强越小,流速越小,压强越大,漩涡边沿水的流速相对中心处的流速较慢,压强较大,从而形成指向漩涡中心的压力差,导致周边物体易被“吸入”漩涡。
飞机机翼上表面空气流速大于下表面空气流速,上、下表面存在压强差,因而有压力差,这就是飞机产生升力的原因,所以飞机机翼利用了这一原理。
9. 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,小明同学利用电风扇、升力测力计及飞机模型,按图甲方式进行如下实验:
①闭合电风扇的开关,调节挡位使其风速最大,并使飞机模型的迎角为0°,记录测力计的示数,重复5次实验并计算升力的平均值;
②改变迎角的大小,使其分别为5°、10°、15°、20°,重复步骤①;
③处理相关数据得到“升力与迎角的关系”如图乙所示。
(1)本实验得出的结论是 ________;
(2)小明若要进一步“探究飞机的升力与其飞行速度的关系”,则需要控制 ________和 ________相同;
(3)利用现有器材,如何操作可以模拟飞机不同的飞行速度?________。
【答案】(1) 机翼升力与迎角有关,随着迎角的增大先变大后变小(2) 机翼形状 迎角(3) 改变电风扇的档位来改变风速
【解析】(1)由图乙可知,机翼升力与迎角有关,随着迎角的增大,机翼升力先变大后变小。
(2)若要进一步“探究飞机的升力与其飞行速度的关系”,则由控制变量法可知,应控制机翼的形状和迎角相同,改变飞机的飞行速度。
(3)由现有实验器材可知,可以通过改变电风扇的档位来改变风速,从而模拟飞机不同的飞行速度。
10. 请阅读《水上之翼》并回答问题。
水上之翼
水翼船是一种水上运输工具,是航空机翼理论在船舶上的推广应用。几乎在飞机发展的同时,就有人研究水翼船。
将类似于飞机机翼的水翼装在船身底下,一般有前、后水翼各一只。当船在水中高速航行时,水翼会让经过自己的水流向下偏转,水流就会反过来向上推动水翼,将沉重的船体部分或全部抬到水面之上,只有水翼、螺旋桨和舵等在水下,从而减少船在行驶过程中受到的阻力,提高船速。20世纪90年代,国产水翼船已成功投入水运行业,并以固定航线航行。
水翼船通常有浮航、起飞和翼航三个航态。每个航态对应不同的速度范围,相应有不同的阻力。浮航航态与普通船基本相同,只有靠、离码头和特大风浪中才处于此航态。起飞航态是短时间的过渡航态。当船体离开水面进入翼航状态后,随着航速的提高,水翼受到的水阻力和船身受到的空气阻力不断增加,当总阻力增大至与螺旋桨的推力相等,即达到翼航状态的最大航速。
与普通民用客货船相比,水翼船速度快,且耐风浪性能较好,有着多方面显著优势。但现今存在的水翼船排水量大多不超过1000吨,并以近海航行为主,原因是要制造大型的水翼船或进一步提高船速,还存在困难,比如在制造船体和水翼的材料、功率大且经济性好的动力装置等方面还存在技术难题。
请根据上述材料,回答下列问题
(1)文中画横线语句的描述对应的物理规律是______;
(2)水翼船在翼航航态下,达到最大航速时,其受到的总阻力______(选填“大于”“等于”或“小于”)螺旋桨的推力;
(3)有人设计了一款水翼船模型,如图所示,其水翼安装正确的是______;
A.B.
C.D.
(4)若想建造载货量更大的水翼船,可以从哪些方面进行改进,请你提出一条改进建议______。
【答案】(1) 力的作用是相互的 (2) 等于(3) D (4) 见解析
【解析】(1)水翼会让经过自己水流向下偏转,此时水翼给水流一个作用力,水流就会反过来向上推动水翼,说明力的作用是相互的。
(2)由“当船体离开水面进入翼航状态后,随着航速的提高,水翼受到的水阻力和船身受到的空气阻力不断增加,当总阻力增大至与螺旋桨的推力相等,即达到翼航状态的最大航速”可知,水翼船在翼航状态下,达到最大航速时,其受到的总阻力等于螺旋桨的推力。
(3)水翼上方向上凸起,水流的流速大,压强小,船受到一个向上的升力。
故选D。
(4)若想建造载货量更大的水翼船,可以采用密度更小的材料来建造船身,减轻自身重力,在浮力一定时,可以装载质量更大的货物。
11. 阅读下面的短文,并回答问题。
机翼与升力
2024年6月1日,中国东航使用国产C919大飞机执飞“香港—上海”商业包机航班,这是C919首次跨境商业飞行。
固定翼飞机在水平匀速飞行过程中,由发动机提供推力来克服阻力,由机翼产生升力来克服重力,使飞机在水平方向和竖直方向分别保持受力平衡,如图甲所示。
飞机机翼的形状一般设计成上表面呈弧线形,下表面较平(如图甲中机翼剖面),当空气流过机翼上、下表面时,由于流速的差异,使得上表面受到的空气压力小于下表面受到的空气压力,产生了升力。机翼产生的升力大小跟空气密度成正比,跟飞行速度的平方成正比,跟机翼面积成正比,跟升力系数成正比。其中,升力系数是度量机翼升力效率的参数,升力系数与机翼形状、迎角α(即机翼与空气流所成的角度,如图乙所示)等因素有关。升力系数跟迎角α的关系如图丙所示,迎角α越大,升力系数越大,但有一个临界值称之为“失速迎角”,飞机在超过这个角度的状态下飞行称为失速。由于迎角过大,飞机的升力系数显著减小,升力就会急剧减小,这是非常危险的。
飞机经过不同空域,海拔升高,空气密度减小,飞机受到的升力也会变小,这时就要通过改变其它影响升力的因素来相应调整,使飞机能够平稳的飞行。除此以外,飞机的每一个部件都各自承担一种主要功能,比如尾翼(包括垂尾和平尾)用来控制飞行的方向和保持飞行稳定。
大飞机的建造是一项综合复杂的超级工程,是综合国力的体现。C919第一次自主设计超临界机翼,就达到了世界先进水平,得到了国际同行的认可。C919正式商业运行以来,总体运行安全平稳有序,展现了良好的安全性、可靠性和舒适性。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)图甲中飞机机翼上方气流的速度_____机翼下方气流的速度;(选填“大于”或“小于”)
(2)飞机在超过_______的状态下飞行,升力会急剧减小,是非常危险的;
(3)飞机起飞时要在跑道上加速滑行,由机翼产生升力,使飞机离开跑道后能上升到规定的高度。请结合文中知识,简要分析其中的原因。
【答案】 (1)大于 (2) 失速迎角 (3)见解析
【解析】(1)在流体中,流速越大的位置,压强越小;机翼上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,这样机翼的上表面受到的压力比下表面小,产生向上的升力。
(2)根据原文:升力系数跟迎角α的关系如图丙所示,迎角α越大,升力系数越大,但有一个临界值称之为“失速迎角”,飞机在超过这个角度的状态下飞行称为失速。由于迎角过大,飞机的升力系数显著减小,升力就会急剧减小,这是非常危险的。
(3)飞机在跑道上加速滑行时,飞机相对空气向前运动,空气相对飞机向后运动。飞机机翼的形状一般设计成上表面呈弧线形,下表面较平,当空气流过机翼上、下表面时,由于流速的差异,使得上表面受到的空气压力小于下表面受到的空气压力,产生了升力。机翼产生的升力大小跟飞机的飞行速度的平方成正比,飞机的飞行速度增大,机翼产生的升力就会明显增大,所以飞机离开跑道后能上升到规定的高度。
12. 鸟撞是指鸟类与飞行中的飞机发生碰撞造成伤害的事件。由于飞机飞行速度快,与飞鸟发生碰撞后常造成极大的破坏,严重时会造成飞机的坠毁,前鸟撞是威胁航空安全的重要因素之一。另外随着高速铁路技术的发展,鸟与火车的碰撞也被列为需要防范的事故之一。
(1)如图甲,一架飞机以720km/h的速度向距离30m的正前0点的鸟迎头飞去,则飞机上的A点到达O点位置所需的时间是______s;一只1kg的鸟正面撞在飞机上会产生3.2×104N撞击力,如果撞击面积为0.01m2,则撞击飞机的压强是______Pa。从飞机承受鸟类撞击和飞行考虑,制造飞机的材料应该是硬度大、密度______(选填“大”或“小”)的材料。
(2)如图乙,小虎向两张纸中间吹气,这时会发现两张______(选填“靠拢”或“远离”),此实验现象初步说明______,因此正常飞行中的飞机机翼的横截面要设计成图中的______(选填字母)。
A.B.C.D.
【答案】(1) 0.15 3.2×106 小 (2) 靠拢 流体流速越大的位置压强越小 B
【解析】(1)飞机速度
v=720km/h=200m/s
由可得飞机上的A点到达O点位置所需的时间
撞击飞机的压强
为了抗击鸟的撞击,飞机的材料抗性要大,为了减轻飞机的重量,应选用密度小的材料。
(2)根据流体压强和流速的关系,小虎向两张纸中间吹气,中间的空气流速增大,压强减小,纸张外侧的压强不变,纸张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,纸张在压力差的作用下向中间靠拢,说明气体流速大的地方压强越小。
正常飞行时,飞机机翼应该设计成上表面弯曲、下表面平直的形状,机翼上方流速大,压强小,机翼下方流速小,压强大,机翼在压强差的作用下产生向上的升力。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
13. (2025黑龙江龙东)阅读下面短文,回答问题。
据报道,中国一年快递业务量突破1700亿件,连续11年稳居世界第一。物流装备制造业如何助力中国快递再上新台阶引发新思考。
图中是我国某公司设计制造的物流无人机,机身上有水平机翼,还有4对带动桨叶水平旋转的电动机,尾部有1个带动桨叶竖直旋转的电动机。当水平旋转桨叶转动时,静止在地面的无人机向上运动,升空后竖直旋转桨叶转动时,推动飞机向前运动。
(1)当水平桨叶转动时,对桨叶产生向上升力的施力物体是 _______ ,这个力改变了飞机的 _________ ,使飞机向上运动。
(2)飞机向前运动时水平机翼受到向上的升力。观察图中水平机翼的形状,并分析机翼受到向上的升力的原因。
【答案】(1) 空气 运动状态 (2)见解析
【解析】(1)水平桨叶转动时,对空气提供一个向下的力,由于力的作用是相互的,空气对桨叶提供一个向上的力,使飞机向上升,故对桨叶产生向上升力的施力物体时空气。
当水平桨叶转动时,使飞机向上运动,就是在力的作用下,飞机由静止变为运动,飞机的运动状态发生了改变。
(2)图中机翼的上表面为弧形,而下表面较为平直,当飞机向前运动,空气流经机翼时,空气在上表面的流速比下表面快,根据流体压强与流速的关系可知,流速越快的地方,压强越小,因此机翼上、下表面的产生了一个向上的压强差,机翼上、下表面的产生了一个向上的压力差,这个压力差就是升力。
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