9.5 流体压强与流速的关系 同步练习【三大题型】-2025-2026学年八年级物理下册同步考点精讲与热点题型精练(人教版2024)
2026-03-09
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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 | 1.39 MB |
| 发布时间 | 2026-03-09 |
| 更新时间 | 2026-03-09 |
| 作者 | 名师汇知识铺 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56727906.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
9.5 流体压强与流速的关系【三大题型】
【题型一 探究流体压强与流速的关系】
1.(2025•厦门二模)小明利用传感器探究“气体压强与流速的关系”。图甲装置中三节长度相同、粗细不同的塑料管紧密连接在一起,左端与抽气机连通。(塑料管A最细,塑料管C最粗)
(1)将三个气体压强传感器探头分别插入三节塑料管中,传感器与电脑相连,2.5s后启动抽气机抽气。第一阶段抽气10s收集到的信息如图乙,已知①②③三条图线分别对应塑料管A、B、C中气体压强随时间变化的情况。实验时的环境气压为 101.4 kPa,抽气10s内流过塑料管A的空气体积 等于 流过塑料管C的空气体积,塑料管 A 中的气流速度最大。由图像可知:平稳流动的气体,流速大处压强 小 。
(2)第二阶段改变抽气机的功率继续抽气,图像中①②③三条图线均出现了下移,由此可以判断三节管中气体的流速相比第一阶段均在 增大 。
(3)聪明的小明用3D打印机制作了图丙所示的机翼模型,置于电子秤上,用吹风机从右向左水平吹风,电子秤示数会 增大 。
解:(1)由图可知实验时的环境气压为101.4kPa,抽气10s内流过塑料管A的空气体积等于流过塑料管C的空气体积,三个塑料管的流量相同,A管横截面积最小,流速最大,所以细管内气体流速比粗管内气体流速大,流体的流速越大压强越小;
(2)①②③三条图线出现了下移,说明流体的压强变小,流速增大;
(3)下表面弯曲,上表面较平直,相同时间内,空气经过下面的速度大,上面速度小,所以机翼下表面压强小,上表面压强大,上下表面出现压强差,产生向下的压力,电子秤示数会增大。
答案:(1)101.4;等于;A;小;(2)增大;(3)增大。
2.(2025•碑林区校级四模)两个规格相同、装有不同体积空气的气球相连通,空气该如何流动?小明为此设计实验展开探究。
【明确思路】
要判断空气如何流动,需知道两球内部空气 压强 的关系。
【收集证据】
(1)如图甲,将气球套在三通玻璃管的一端,用橡胶管把气压传感器和注射器分别与三通玻璃管另外两端相连。用细线把气球、气压传感器和注射器与三通玻璃管的连接处扎紧,防止 橡胶管漏气 。
(2)将注射器内的空气,通过橡胶管为气球充气,充气结束后立刻用夹子 夹住 连接注射器和三通玻璃管的橡胶管,记录气球半径和传感器显示的气压值。
(3)解开其中一根细线,拔出 注射器 ,用注射器再次吸取一定体积的空气,重复以上实验。
(4)按照步骤3,多次实验,获取足够多的半径和气压数据。
(5)将探究实验所得的数据以气球半径为横坐标,内外压强差为纵坐标绘制得到如图乙图象。
【交流结论】
(1)若小气球半径R1=2cm,大气球半径R2=4cm,则它们相连通后空气将向半径 大 的气球流动。
(2)两个规格相同、装有不同体积空气的气球相连通,空气流动可能发生的情况有 三 种。
解:
【明确思路】空气该如何流动?取决于气体压强,空气由压强大的位置流向压强小的位置。
【收集证据】
(1)用细线把气球、气压传感器和注射器与三通玻璃管的连接处扎紧,是为了防止橡胶管漏气;
(2)充气结束后立刻用夹子夹住连接注射器和三通玻璃管的橡胶管,防止气球内的空气跑出;
(3)解开其中一根细线,是解开注射器这边的细线,拔出注射器,是为了用注射器再次吸取一定体积的空气;
【交流结论】
(1)由图象可知,球的半径为2cm时的压差大于4cm时的压差(即半径为2cm的气球内部气压较大),因空气由压强大的位置流向压强小的位置,所以它们相连通后空气将向半径大的气球流动。
(2)两个规格相同、装有不同体积空气的气球相连通;由图乙可知,有可能半径小的气球内部气压大,则此时空气从半径小的气球流向半径大的气球;也可能半径小的气球内部气压小,则此时空气从半径大的气球流向半径小的气球;还可能两球内部气体压强相同,则此时空气不流动,所以空气流动可能发生的情况有3种。
答案为:【明确思路】压强;
【收集证据】(1)橡胶管漏气;(2)夹住;(3)注射器;
【交流结论】(1)大;(2)三。
3.(2025•北京模拟)某地下车库安装了如图甲所示的管道式新风系统,该系统内包含有排风机和管道配件,通过排风扇将不同停车区的空气经管道排出室外。管道进气口的气体流速可能与管道长度和管道横截面积有关,为了研究管道进气口的气体流速与管道长度(进气口与排风扇之间的距离)的关系,项目化小组设计了如图乙实验装置(排风扇安装在排风管道内相应位置未画出),并进行了如下实验:
①取一根长为3米的排风管道ab,在距离管口b端1m、2m和3m处标注刻度;
②将盛有红色水柱的U形管与排风管管口b端连接;
③将排风扇置于排风管1m刻度处,调节排风扇以一定功率工作,当U形管两侧液面稳定时,记录液面高度差,并重复3次取平均值;
④改变排风扇在排风管内位置,使其分别处于2m、3m刻度处,重复步骤③,并整理数据如表。
实验组别
排风扇离b端距离/m
U形管两侧液面平均高度差/cm
1
1
3.0
2
2
2.13
3
3
1.37
(1)实验中通过观察 U形管两侧液面高度差 来比较管道进气口的气体流速大小。
(2)步骤③中重复3次实验的目的是 通过取平均值减小测量误差 。某一次U形管中液面如图乙中所示,此时液面高度差为 2.10 cm,最可能是组别 2 进行的实验。
(3)该地下车库泊车A、B、C、D区管道进气口的横截面积SA=SB=SD>SC,气体流速大小分别为vA、vB和vC、vD。分析本实验的数据,可知vA和vB的大小关系是vA > vB;能否得出vA是四个区域中最大的? 不能 ,理由是 虽然A的管道长度最短,但C的管道直径最小,而管径可能会影响流速,所以无法比较 。
(4)若要进一步探究排风扇风力大小对管道进气口的气体流速的影响,需要增加实验步骤⑤,请简要写出该实验步骤。
解:(1)根据转换法,该实验是通过观察U形管两侧液面高度差来比较管道进气口的气体流速大小;
(2)由题知,在步骤③中,将排风扇置于排风管1m刻度处,调节排风扇以一定功率工作,当U形管两侧液面稳定时,记录液面高度差,并重复3次取平均值,所以步骤③中重复3次实验的目的是通过取平均值减小测量误差;
如图乙中所示,此时液面高度差为3.20cm﹣1.10cm=2.10cm,最可能是组别2进行的实验;
(3)根据表中数据可知,在排风扇功率不变时,排风扇离b端的距离越大(即进气口与排风扇之间的距离越大),U形管两侧液面平均高度差越小,说明U形管左侧气体压强越大,由流体压强与流速的关系可知管道进气口的气体流速越小,即距离增大时,气体流速减小;
泊车A区与B区相比,泊车B区的进气口与排风扇之间的距离较大,所以B区进气口的气体流速vB较小,即vA>vB。
虽然A的管道长度最短,但C的管道直径最小(管道横截面积SA=SB=SD>SC),而管径可能会影响流速,所以无法比较。
(4)若要进一步探究排风扇风力大小对管道进气口的气体流速的影响,要控制排风扇离b端的距离不变,只改变排风扇的功率,该实验步骤:控制排风扇离b端的距离不变,调节排风扇以不同的功率工作,当U形管两侧液面稳定时,记录液面高度差。
答案:(1)U形管两侧液面高度差;(2)通过取平均值减小测量误差;2.10;2;(3)>;不能;虽然A的管道长度最短,但C的管道直径最小,而管径可能会影响流速,所以无法比较;(4)控制排风扇离b端的距离不变,调节排风扇以不同的功率工作,当U形管两侧液面稳定时,观察记录U形管两侧液面高度差。
4.(2025•哈尔滨期中)综合应用题。
如图甲所示,放学途中,小思撑着伞在雨中行走。一阵大风吹来,伞面被吹翻。她猜想伞面受到升力的大小可能与空气的流速有关,于是设计了如图乙所示的实验进行验证。小红用纸板制作了一个上凸下平的模型代替伞面,将其固定在一个托盘测力计上;在模型的正前方用电风扇迎面吹风,模拟气流。打开电风扇,调整气流速度,读出测力计的示数,填入表格:
风速
无风
低速
高速
托盘测力计示数/N
18
16
10
(1)分析表中数据可知:模型受到的重力大小是 18 N,空气低速流过时,模型所受升力为 2 N;空气流速越快,模型受到的升力越 大 (选填“大”或“小”);
(2)每到夏天都会有人在电动车上加装遮阳伞如图丙。骑行时,人始终处于伞的影子当中,十分凉爽。该电动车快速行驶时,伞面会受到较大的升力,导致车辆对地的压力 小于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)总的重力,进而 减小 (选填“增大”或“减小”)了车轮与地面间的摩擦力,带来极大的安全隐患;
(3)【思维拓展】由上面的实验可以知道,上凸下平结构在高速运动过程会减小车与地面的摩擦,从而使车在高速运动时不易加速,转弯也困难。小思同学想到如果将汽车的外形设计改成上平下凸的结构不就可以解决此问题了吗?见上面的对比图,如果两车在外形体积相同的条件下,小琪同学认为右面的改进不合理,请结合力学知识或生活需要写出小琪认为不合理的理由(写出一点)。
解:(1)分析表中的数据,当无风时,托盘测力计示数为18N,这个示数实际上等于模型受到的重力,因为此时模型只受到重力和托盘测力计的支持力,二者是一对平衡力。所以,模型受到的重力大小是18N。
当空气低速流过时,托盘测力计示数F2=16N,模型所受升力为F=G﹣F2=18N﹣16N=2N。
当风速由低速变为高速,托盘测力计示数变小了,说明模型受到向上的升力变大,说明空气流速越快,模型受到向上的升力越大。
(2)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,使电动车对地面的压力变小,使压力小于总重力,摩擦力也会变小。
(3)如果将汽车的外形设计改成上平下凸的结构,会使汽车的重心变高,不稳定。
答案:(1)18;2;大;
(2)小于;减小;
(3)如果将汽车的外形设计改成上平下凸的结构,会使汽车的重心变高,不稳定。
【题型二 流体压强与流速的关系在生活中的应用】
5.(2025•海口二模)如图所示,用一个漏斗向一支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
解:当利用图中的装置,沿漏斗向点燃的蜡烛的火焰吹气时,气流向漏斗壁流动,使烛焰左侧空气流速大、压强小,而烛焰右侧空气流速小、压强大,所以在压强差的作用下,烛焰向左飘动。
答案:A。
6.(2025•岳阳期末)如图所示,列车站台上通常设有距列车一定距离的安全线,人在等待列车时必须站立在安全线以外,否则有可能会被“吸”向列车而发生事故,这是因为列车进站时车体附近( )
A.空气流速大,压强小 B.空气流速大,压强大
C.空气流速小,压强大 D.空气流速小,压强小
解:人离高速列车比较近时,高速列车的速度很大,人和高速列车的之间的空气流动速度很大,压强小,人外侧的压强不变,人受到外侧压强大于人内侧受到的压强,人在较大的压强差作用下很容易被压向列车,发生交通事故。
答案:A。
7.(2025•长沙期末)如图是厨房中的抽油烟机工作时情景,下列说法错误的是( )
A.风扇转速越快,效果越好
B.风扇转动,将油烟吸入机器内
C.电动机带动风扇转动,将进入扇口的油烟排出厨房
D.扇叶转动处的空气流速变大,压强变小,油烟在大气压的作用下压向扇口
解:
A、风扇转速越快,扇叶转动处空气流速越大,压强越小,与外界大气压的压力差越大,吸入油烟的效果越好,故A正确;
BD、风扇转动使扇叶处空气流速变大,压强变小,而周围大气压较大,油烟在大气压的作用下被压入机器内,不是风扇转动直接将油烟吸入,故B错误、D正确;
C、分析电动机带动风扇转动,扇叶转动使空气流动,将进入扇口的油烟排出厨房,故C正确。
答案:B。
8.(2025•西安期中)“珍爱生命,远离危险。”为防止溺水,请不要私自下河游泳。如图为河水中的漩涡,漩涡容易导致周边游泳的人被“吸入”其中而造成溺水,其原因是( )
A.漩涡中心处的流速大,压强大
B.漩涡中心处的流速大,压强小
C.漩涡中心处的流速小,压强小
D.漩涡中心处的流速小,压强大
解:
漩涡边沿水的流速相对中心处的流速较小,压强较大,而漩涡中心处水的流速较大,压强较小,形成一个向旋涡中心的压强差、压力差,从而导致周边物体易被“吸入”漩涡。
答案:B。
9.(2025•黄石期末)小明制作了如图所示的玻璃装置,首先向水槽里灌满水,松开铁夹后,水流入上端开口,底部连通的a、b两管,待稳定后。随后拔去右端的软木塞,装置中的水立即向外涌出。下列说法正确的是( )
A.拔去右端的软木塞前,当管内的水不流动时,a管液面高于b管液面
B.拔去右端的软木塞前,当管内的水不流动时,a管液面低于b管液面
C.拔去右端的软木塞后,管内的水向外涌出时,a管液面高于b管液面
D.拔去右端的软木塞后,管内的水向外涌出时,a管液面低于b管液面
解:AB、由图可见,a管和b管上端开口,底部连通,二者构成了连通器,并且都盛有水,因此稳定后a管液面等于b管液面,故AB错误;
CD、拔掉右端的软木塞后,水会向外涌出,由于b管底部较细,水的流速较大,产生的压强小,所以a管液面高于b管液面,故C正确、D错误。
答案:C。
10.(2025•青岛期末)下列现象所涉及的物理知识与其他三项不一致的是( )
A.相距较近的两船平行急速行驶时,容易发生撞船事故
B.大风天气时,屋顶易被掀翻
C.用嘴从小瓶内吸出一部分空气,小瓶便会挂在嘴上
D.火车站内列车驶过时,人站在安全线以内是非常危险的
解:
A、两船平行急速行驶时,船之间的水流速度快,压强小;船外侧水流速度慢,压强大,形成向中间的压力差,易发生撞船;
B、大风时,屋顶上方空气流速快,压强小;屋内空气流速慢,压强大,形成向上的压力差,易掀翻屋顶;
C、用嘴从瓶内吸出部分空气后,瓶内气压小于外界大气压,外界大气压将小瓶挂在嘴上;
D.火车驶过时,安全线以内空气流速快,压强小;外侧空气流速慢,压强大,易将人推向火车。涉及流体压强与流速的关系。
综上所述,C选项与其他不属于同种物理知识;
答案:C。
11.(2025•廊坊模拟)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 小于 (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 减速 (选填“加速”或“减速”)。
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。
答案:小于;减速。
12.(2025•黄山三模)乒乓球运动员要想使球沿各种弧线运动(如图),只要让球一边旋转一边前进就可以了。这是因为球在旋转过程中,带动球附近的空气随球一起转动,流体流速越大的地方,压强越 小 (选填“大”或“小”),于是空气就会对球产生一个从相对流速小的地方指向相对流速大的地方的侧向力,使球的运动轨迹形成曲线,形成所谓的弧圈球。
解:乒乓球在旋转过程中,带动球附近的空气随球一起转动,流体流速越大的地方,压强越小,于是空气就会对球产生一个从相对流速小的地方指向相对流速大的地方的侧向力,使球的运动轨迹形成曲线,形成所谓的弧圈球。
答案:小。
13.(2025•泉州期末)如图所示是“无叶电风扇”。其原理是利用空气流动造成的气压改变从而形成风,它的底座有台超强电动机,它吸入大量空气,再从环形的内壁缝隙向后快速喷出,这部分喷射空气的压强 小于 周围的大气压强(选填“大于”“小于”“等于”),周围空气 靠近 (选填“靠近”或“远离”)这部分喷射空气流动,就形成了风。
解:根据流体压强和流速的关系可知,空气从环形的内壁缝隙向后喷出,这部分喷射空气的压强小于周围的大气压强,在压强差的作用下,周围空气靠近这部分喷射空气流动,就形成了风。
答案:小于;靠近。
14.(2025•厦门期中)如图,拧动燃气灶的点火装置后,天然气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃,天然气不会从进口处外泄,因为天然气的喷入导致进口处的天然气流速 大 (选填“大”或“小”),所以压强 小于 大气压强。(选填“大于”或“小于”)
解:因为流速越快,流体的压强越小,所以进口处天然气流速大,压强小于大气压,天然气和空气在大气压的作用下流向燃烧头,而天然气不会向空气中泄漏。
答案:大;小于。
【题型三 飞机的升力】
15.(2025•衡阳期中)以下诗句所蕴含的物理知识,与机翼产生升力的原理相同的是( )
A.八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅
B.坐地日行八万里,巡天遥看一千河
C.绿树浓荫夏日长,楼台倒影入池塘
D.可怜九月初三夜,露似真珠月似弓
解:机翼产生升力的原理,利用了流体压强与流速的关系,使上方空气流速快、压强小,下方空气流速慢、压强大,从而产生向上的升力。
A、“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”,风可以把茅草卷走,是因为屋顶上方空气流速大、压强小,与机翼产生升力的原理相同,故A符合题意;
B、“坐地日行八万里,巡天遥看万千河”,是描述了运动与静止的相对性,与机翼产生升力的原理不同,故B不合题意;
C、“绿树浓荫夏日长,楼台倒影入池塘”,分别反映了光的直线传播与光的反射现象,与机翼产生升力的原理不同,故C不合题意;
D、“可怜九月初三夜,露似真珠月似弓”,露的形成是水蒸气遇冷液化成小水珠,与机翼产生升力的原理不同,故D不合题意。
答案:A。
16.(2025•玉林模拟)小明同学想参加飞机模型制作大赛,要让飞机获得升力,机翼横截面的形状应设计成( )
A. B. C. D.
解:上凸下平的形状,通常类似选项中具有上表面凸起、下表面较平的那种机翼横截面形状:
原因是当飞机向前飞行时,空气流经机翼,由于机翼上表面凸起,空气流过的路程变长,根据流体连续性原理,空气流速会加快;而机翼下表面较平,空气流速相对较慢。根据伯努利定理,流速快的地方压强小,流速慢的地方压强大,所以机翼下表面的压强大于上表面的压强,从而产生向上的压力差,这个压力差就是使飞机获得升力的关键。故B符合题意,ACD不符合题意。
答案:B。
17.(2025•西安模拟)2024年6月13日,我国极限运动员张树鹏在美国田纳西州刷新翼装飞行最长距离的世界纪录,如图所示。下列关于翼装飞行运动员的说法中正确的是( )
A.加速下降的过程中,他的运动状态保持不变
B.身着翼装飞翔时整体呈现上凸下平的形状,是为了获得升力
C.头盔上的摄像头相对于他是运动的
D.降落前打开降落伞,是为了减小惯性
解:A、加速下降的过程中,他的速度变大,他的运动状态是变化的,故A错误;
B、身着翼装飞翔时整体呈现上凸下平的形状,上方空气流速大压强小,下方空气流速小压强大,产生向上的压力差,从而获得升力,使运动员可以空中飞行一段距离,故B正确;
C、头盔上的摄像头相对于他位置不变,是静止的,故C错误;
D、惯性大小只和质量有关,他的惯性大小不变,降落前打开降落伞,是为了获得较大的阻力,使下降的速度减慢,故D错误。
答案:B。
18.(2025•威海期中)如图所示是我国自主研制的一种中低空、长航时、多用途电动无人机。以下关于电动无人机的说法中正确的是( )
A.匀速飞行时不受力的作用
B.加速起飞时运动状态不变
C.降落后关闭发动机就没有惯性了
D.“上凸下平”的机翼是为了产生升力
解:A、无人机在空中匀速直线飞行时,处于平衡状态,受平衡力作用,故A错误;
B、无人机在加速起飞时,速度不断增大,运动状态改变,故B错误;
C、惯性大小只与物体质量有关,无人机降落后关闭发动机,速度变小,质量不变,所以惯性不变,故C错误;
D、机翼上凸下平,相同时间内空气经过上方的路程长,所以速度大压强小,空气通过下方的路程短,所以速度小压强大,所以产生向上的升力,故D正确。
答案:D。
19.(2025•宣城二模)风洞是一种利用人造气流模拟自然环境的实验设备,在航空航天、汽车工业、建筑设计等领域发挥着重要的作用。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,其上方气体的流速大,压强 小 ,从而获得升力。
解:飞行器下方是平面,空气的流速小,压强大,飞行器的上方是弧形,空气流过上方时流速大,压强小,这一压强差使飞行器获得竖直向上的升力。
答案:小。
20.(2025•绥化期末)中国人民解放军海军山东舰是中国完全自主设计建造的第一艘航空母舰。舰载机飞行时机翼上方空气的流速 大于 机翼下方的流速,于是机翼上方的空气压强 小于 (填“大于”或“小于”)下方的空气压强,这个压强差就使飞机获得了升力。
解:舰载机的机翼上凸下平,等质量的空气流过机翼的上下表面时,相同时间内通过上表面的路程长,所以飞行时机翼上方空气的流速比机翼下方的流速大,于是机翼上方的空气压强小于下方的空气压强,这个压强差就使飞机获得了升力。
答案:大于;小于。
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9.5 流体压强与流速的关系【三大题型】
【题型一 探究流体压强与流速的关系】
1.(2025•厦门二模)小明利用传感器探究“气体压强与流速的关系”。图甲装置中三节长度相同、粗细不同的塑料管紧密连接在一起,左端与抽气机连通。(塑料管A最细,塑料管C最粗)
(1)将三个气体压强传感器探头分别插入三节塑料管中,传感器与电脑相连,2.5s后启动抽气机抽气。第一阶段抽气10s收集到的信息如图乙,已知①②③三条图线分别对应塑料管A、B、C中气体压强随时间变化的情况。实验时的环境气压为 kPa,抽气10s内流过塑料管A的空气体积 流过塑料管C的空气体积,塑料管 中的气流速度最大。由图像可知:平稳流动的气体,流速大处压强 。
(2)第二阶段改变抽气机的功率继续抽气,图像中①②③三条图线均出现了下移,由此可以判断三节管中气体的流速相比第一阶段均在 。
(3)聪明的小明用3D打印机制作了图丙所示的机翼模型,置于电子秤上,用吹风机从右向左水平吹风,电子秤示数会 。
2.(2025•碑林区校级四模)两个规格相同、装有不同体积空气的气球相连通,空气该如何流动?小明为此设计实验展开探究。
【明确思路】
要判断空气如何流动,需知道两球内部空气 的关系。
【收集证据】
(1)如图甲,将气球套在三通玻璃管的一端,用橡胶管把气压传感器和注射器分别与三通玻璃管另外两端相连。用细线把气球、气压传感器和注射器与三通玻璃管的连接处扎紧,防止 。
(2)将注射器内的空气,通过橡胶管为气球充气,充气结束后立刻用夹子 连接注射器和三通玻璃管的橡胶管,记录气球半径和传感器显示的气压值。
(3)解开其中一根细线,拔出 ,用注射器再次吸取一定体积的空气,重复以上实验。
(4)按照步骤3,多次实验,获取足够多的半径和气压数据。
(5)将探究实验所得的数据以气球半径为横坐标,内外压强差为纵坐标绘制得到如图乙图象。
【交流结论】
(1)若小气球半径R1=2cm,大气球半径R2=4cm,则它们相连通后空气将向半径 的气球流动。
(2)两个规格相同、装有不同体积空气的气球相连通,空气流动可能发生的情况有 种。
3.(2025•北京模拟)某地下车库安装了如图甲所示的管道式新风系统,该系统内包含有排风机和管道配件,通过排风扇将不同停车区的空气经管道排出室外。管道进气口的气体流速可能与管道长度和管道横截面积有关,为了研究管道进气口的气体流速与管道长度(进气口与排风扇之间的距离)的关系,项目化小组设计了如图乙实验装置(排风扇安装在排风管道内相应位置未画出),并进行了如下实验:
①取一根长为3米的排风管道ab,在距离管口b端1m、2m和3m处标注刻度;
②将盛有红色水柱的U形管与排风管管口b端连接;
③将排风扇置于排风管1m刻度处,调节排风扇以一定功率工作,当U形管两侧液面稳定时,记录液面高度差,并重复3次取平均值;
④改变排风扇在排风管内位置,使其分别处于2m、3m刻度处,重复步骤③,并整理数据如表。
实验组别
排风扇离b端距离/m
U形管两侧液面平均高度差/cm
1
1
3.0
2
2
2.13
3
3
1.37
(1)实验中通过观察 来比较管道进气口的气体流速大小。
(2)步骤③中重复3次实验的目的是 。某一次U形管中液面如图乙中所示,此时液面高度差为 cm,最可能是组别 进行的实验。
(3)该地下车库泊车A、B、C、D区管道进气口的横截面积SA=SB=SD>SC,气体流速大小分别为vA、vB和vC、vD。分析本实验的数据,可知vA和vB的大小关系是vA vB;能否得出vA是四个区域中最大的? ,理由是 。
(4)若要进一步探究排风扇风力大小对管道进气口的气体流速的影响,需要增加实验步骤⑤,请简要写出该实验步骤。
4.(2025•哈尔滨期中)综合应用题。
如图甲所示,放学途中,小思撑着伞在雨中行走。一阵大风吹来,伞面被吹翻。她猜想伞面受到升力的大小可能与空气的流速有关,于是设计了如图乙所示的实验进行验证。小红用纸板制作了一个上凸下平的模型代替伞面,将其固定在一个托盘测力计上;在模型的正前方用电风扇迎面吹风,模拟气流。打开电风扇,调整气流速度,读出测力计的示数,填入表格:
风速
无风
低速
高速
托盘测力计示数/N
18
16
10
(1)分析表中数据可知:模型受到的重力大小是 N,空气低速流过时,模型所受升力为 N;空气流速越快,模型受到的升力越 (选填“大”或“小”);
(2)每到夏天都会有人在电动车上加装遮阳伞如图丙。骑行时,人始终处于伞的影子当中,十分凉爽。该电动车快速行驶时,伞面会受到较大的升力,导致车辆对地的压力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)总的重力,进而 (选填“增大”或“减小”)了车轮与地面间的摩擦力,带来极大的安全隐患;
(3)【思维拓展】由上面的实验可以知道,上凸下平结构在高速运动过程会减小车与地面的摩擦,从而使车在高速运动时不易加速,转弯也困难。小思同学想到如果将汽车的外形设计改成上平下凸的结构不就可以解决此问题了吗?见上面的对比图,如果两车在外形体积相同的条件下,小琪同学认为右面的改进不合理,请结合力学知识或生活需要写出小琪认为不合理的理由(写出一点)。
【题型二 流体压强与流速的关系在生活中的应用】
5.(2025•海口二模)如图所示,用一个漏斗向一支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
6.(2025•岳阳期末)如图所示,列车站台上通常设有距列车一定距离的安全线,人在等待列车时必须站立在安全线以外,否则有可能会被“吸”向列车而发生事故,这是因为列车进站时车体附近( )
A.空气流速大,压强小 B.空气流速大,压强大
C.空气流速小,压强大 D.空气流速小,压强小
7.(2025•长沙期末)如图是厨房中的抽油烟机工作时情景,下列说法错误的是( )
A.风扇转速越快,效果越好
B.风扇转动,将油烟吸入机器内
C.电动机带动风扇转动,将进入扇口的油烟排出厨房
D.扇叶转动处的空气流速变大,压强变小,油烟在大气压的作用下压向扇口
8.(2025•西安期中)“珍爱生命,远离危险。”为防止溺水,请不要私自下河游泳。如图为河水中的漩涡,漩涡容易导致周边游泳的人被“吸入”其中而造成溺水,其原因是( )
A.漩涡中心处的流速大,压强大
B.漩涡中心处的流速大,压强小
C.漩涡中心处的流速小,压强小
D.漩涡中心处的流速小,压强大
9.(2025•黄石期末)小明制作了如图所示的玻璃装置,首先向水槽里灌满水,松开铁夹后,水流入上端开口,底部连通的a、b两管,待稳定后。随后拔去右端的软木塞,装置中的水立即向外涌出。下列说法正确的是( )
A.拔去右端的软木塞前,当管内的水不流动时,a管液面高于b管液面
B.拔去右端的软木塞前,当管内的水不流动时,a管液面低于b管液面
C.拔去右端的软木塞后,管内的水向外涌出时,a管液面高于b管液面
D.拔去右端的软木塞后,管内的水向外涌出时,a管液面低于b管液面
10.(2025•青岛期末)下列现象所涉及的物理知识与其他三项不一致的是( )
A.相距较近的两船平行急速行驶时,容易发生撞船事故
B.大风天气时,屋顶易被掀翻
C.用嘴从小瓶内吸出一部分空气,小瓶便会挂在嘴上
D.火车站内列车驶过时,人站在安全线以内是非常危险的
11.(2025•廊坊模拟)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”)。
12.(2025•黄山三模)乒乓球运动员要想使球沿各种弧线运动(如图),只要让球一边旋转一边前进就可以了。这是因为球在旋转过程中,带动球附近的空气随球一起转动,流体流速越大的地方,压强越 (选填“大”或“小”),于是空气就会对球产生一个从相对流速小的地方指向相对流速大的地方的侧向力,使球的运动轨迹形成曲线,形成所谓的弧圈球。
13.(2025•泉州期末)如图所示是“无叶电风扇”。其原理是利用空气流动造成的气压改变从而形成风,它的底座有台超强电动机,它吸入大量空气,再从环形的内壁缝隙向后快速喷出,这部分喷射空气的压强 周围的大气压强(选填“大于”“小于”“等于”),周围空气 (选填“靠近”或“远离”)这部分喷射空气流动,就形成了风。
14.(2025•厦门期中)如图,拧动燃气灶的点火装置后,天然气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃,天然气不会从进口处外泄,因为天然气的喷入导致进口处的天然气流速 (选填“大”或“小”),所以压强 大气压强。(选填“大于”或“小于”)
【题型三 飞机的升力】
15.(2025•衡阳期中)以下诗句所蕴含的物理知识,与机翼产生升力的原理相同的是( )
A.八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅
B.坐地日行八万里,巡天遥看一千河
C.绿树浓荫夏日长,楼台倒影入池塘
D.可怜九月初三夜,露似真珠月似弓
16.(2025•玉林模拟)小明同学想参加飞机模型制作大赛,要让飞机获得升力,机翼横截面的形状应设计成( )
A. B. C. D.
17.(2025•西安模拟)2024年6月13日,我国极限运动员张树鹏在美国田纳西州刷新翼装飞行最长距离的世界纪录,如图所示。下列关于翼装飞行运动员的说法中正确的是( )
A.加速下降的过程中,他的运动状态保持不变
B.身着翼装飞翔时整体呈现上凸下平的形状,是为了获得升力
C.头盔上的摄像头相对于他是运动的
D.降落前打开降落伞,是为了减小惯性
18.(2025•威海期中)如图所示是我国自主研制的一种中低空、长航时、多用途电动无人机。以下关于电动无人机的说法中正确的是( )
A.匀速飞行时不受力的作用
B.加速起飞时运动状态不变
C.降落后关闭发动机就没有惯性了
D.“上凸下平”的机翼是为了产生升力
19.(2025•宣城二模)风洞是一种利用人造气流模拟自然环境的实验设备,在航空航天、汽车工业、建筑设计等领域发挥着重要的作用。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,其上方气体的流速大,压强 ,从而获得升力。
20.(2025•绥化期末)中国人民解放军海军山东舰是中国完全自主设计建造的第一艘航空母舰。舰载机飞行时机翼上方空气的流速 机翼下方的流速,于是机翼上方的空气压强 (填“大于”或“小于”)下方的空气压强,这个压强差就使飞机获得了升力。
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