专题04 流体压强(三大考向)-2025-2026学年上海八年级下册物理期中冲刺满分专题系列(沪科版 五四学制)
2026-03-20
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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 | 初中物理沪科版(五四学制)八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第4节 液体压强 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 压强 |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.25 MB |
| 发布时间 | 2026-03-20 |
| 更新时间 | 2026-03-20 |
| 作者 | 博雅书屋 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56919907.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题04 流体压强
考向1 探究流体压强与流速的关系 1
考向2 流体压强与流速的关系及现象解释 4
考向3飞机的升力及其应用 11
考向1 探究流体压强与流速的关系
1.为探究液体压强的规律,某中学课外学习小组的同学设计制作了如图所示的装置。他们首先向一个大水槽里灌满水,然后松开铁夹,水流入a、b两管,稳定后,a管中水面的高度为h1,b管中水面的高度为h2,则h1______h2。如果再打开软木塞,在水流动的过程中,h1______h2(均选填“>”“<”或“=”,g取10N/kg)。该实验的目的是探究液体压强与__________的关系。
【答案】 = > 流速
【详解】[1]由图可知,向一个大水槽里灌满水,然后松开铁夹,水流入a、b两管, 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,因此稳定后两管水面等高,即h1=h2。
[2][3]拔掉右端的软木塞后,在水流动的过程中,a管底部较粗,水的流速较小,b管底部较细,水的流速较大,发现a管的水面高度大于b管水面的高度,即h1>h2
由p=ρgh可知a管中水产生的压强大于b管水产生的压强,说明流体流速越大,压强越小,该实验探究液体压强与流速的关系。
2.如图所示是中国科技馆的“球吸”展项,当向两球中间吹气,两球会相互靠拢,出现“球吸”现象。这是因为吹气时,两球间( )
A.流速大压强小 B.流速小压强小
C.流速大压强大 D.流速小压强大
【答案】A
【详解】气流从两只球中间的缝隙通过时,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,即“球吸”现象的原理是流体压强与流速的关系。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.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。
4.下面是小江同学实验探究过程:初步了解流体的压强与流速的关系
(1)如图1所示,取两张白纸,让其平行地自然下垂,向两纸中间用力吹气;
(2)你观察到的现象是两张纸向______(填“中间靠拢”或“两边分开”);
(3)你通过本实验可以得出的初步结论是:______;
(4)图2是喷雾器的原理示意图,当空气从小孔迅速流出,小孔附近空气的流速较大,压强______(填“大”或“小”),在______的作用下,液体就会沿着细管上升。
【答案】 中间靠拢 气体的压强与气体流速有关系,气体流速越大,气体压强越小 小 大气压
【详解】(2)[1]向两张自然下垂的纸中间吹气,中间空气流速增大,压强减小,纸外侧的压强不变,由此产生内外压强差,这样我们观察到,两张白纸向中间靠拢。
(3)[2]两张白纸下端会相互之间靠近,纸两侧的压强一定不同,中间空气流动速度大,压强小;外侧空气流速几乎不变,压强几乎不变,故可得到的结论是:流体流速大的地方压强小。
(4)[3][4]在图2喷雾器的原理示意图中,当空气从小孔迅速流出,小孔附近空气的流速较大,压强变小,在大气压的作用下,瓶内液体就会沿着细管上升,进而喷出。
考向2 流体压强与流速的关系及现象解释
5.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。
【答案】(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。
6.工作人员会提醒乘客站在安全线外候车。
如图所示,列车驶过站台时,乘客和列车之间的气流速度比乘客后方的气流速度______,所以乘客和列车之间的气压比他后方的气压______(前两空均选填:A.大 B.小),周围气体使乘客受到方向为______(选填:A.指向 B.背向)列车的合力,站在安全线外可防止因为该合力所导致的安全隐患。
【答案】 A B A
【解析】【小题1】[1][2][3]根据流体压强与流速的关系,列车驶过时,乘客与列车之间的气流速度大于后方气流速度,列车与乘客之间气流速度大,压强小;后方气流速度小,压强大。因此,乘客与列车之间的气压小于后方气压,从而产生压强差导致乘客受到的合力方向指向列车,若乘客靠得太近就会向列车倾倒从而发生危险。
7.如图所示,两支蜡烛并排放置,右侧蜡烛点燃,用一根吸管向左侧未点燃的蜡烛吹气,发现右边蜡烛的火焰自动向左侧偏点燃了左侧蜡烛,这是利用流速大的位置压强_________的规律。赛车尾翼的主要作用是在车辆高速行驶时,通过增加向下的压力来增强抓地力,提升行驶稳定性。其上下表面的形状设计成_________(选填横截面形状的序号“A”或“B”)更合理。
【答案】 小 A
【详解】[1]用一根吸管向左侧未点燃的蜡烛吹气,左侧的空气流速变快,压强变小,右边蜡烛的火焰会自动向左偏,点燃左侧蜡烛,这是利用流速大的位置压强小的规律。
[2] A的上面是平的,下面突出,空气流过时,下面空气的流速大于上面空气的流速,所以赛车尾翼下面压强小,产生向下的压力差,增加对地面的压力,提高车轮的抓地力。
8.如图所示,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。当列车驶过时,带动周围空气流动,距离列车越近的地方空气流速越大。根据流体压强与流速关系,站台上产生___________方向的压强差(选填“站台指向列车”或“列车指向站台”),并且离列车越近,压强差越___________,因此如果人越过安全线,即使与车辆保持一定的距离,也是非常危险的。
【答案】 站台指向列车 大
【详解】[1][2]列车驶过时,列车附近空气流速大、压强小,站台远处空气流速小、压强大。因此,站台上会产生“站台指向列车”的压强差;且离列车越近,空气流速差异越大,压强差也就越大,人越容易被外侧高压推向列车,所以要站在安全线外。
9.台风天,夹杂着狂风和暴雨,影响着城市的安全。
(1)如图所示,台风带来的狂风沿着外墙吹过未关的窗户,窗外的气体流速变大,压强______(选填“增大”“不变”或“减小”),导致窗帘飘向______(选填“窗外”或“屋内”);
(2)在暴雨影响下,城市下水道口有时会出现“倒灌”现象,产生该现象的原因是城市下水道从整体来看是一个庞大的连通器。以下装置也属于连通器的是( )
A.吸尘器 B.液位计 C.船闸 D.U形管压强计
【答案】(1) 减小 窗外
(2)BC
【详解】(1)[1]根据流体压强与流速的关系,气体流速越大,压强越小,因此窗外气体流速大,压强减小。
[2]窗内压强大于窗外压强,在压强差的作用下,窗帘会被“压”向窗外。
(2)连通器的定义是:上端开口、底部互相连通的容器。
A.吸尘器利用流体压强与流速的关系工作,不属于连通器,故A不符合题意;
B.液位计上端开口、底部连通,属于连通器,故B符合题意;
C.船闸通过闸门控制,上端开口、底部连通,属于连通器,故C符合题意;
D.U形管压强计一端封闭,不满足“上端开口”的条件,不属于连通器,故D不符合题意。
故选BC。
10.阅读短文并回答问题
中国汽车工业协会最新统计显示,2022年我国新能源汽车持续爆发式增长,中国某著名品牌设计了混动汽车,该车的质量为2000kg,在水平路面匀速行驶时,其仪表盘如图所示:
(1)该汽车静止在地面时,汽车对地面的压力为__________N,若汽车每个轮子对地面的接触面积为0.02m2,则汽车对地面的压强为__________Pa。
(2)此时汽车受到的阻力为_N。
(3)为了进一步提高汽车的性能,该品牌近期发布了一款纯电动跑车,流线式的设计能够降低整车风阻,这样设计的好处是在汽车输出功率一定时可达到更_(选填“大”或“小”)的速度;同时新车还加入了造型夸张的尾翼。小明同学为了模仿汽车向前行驶时气流对尾翼的影响,自制了一个模型,将其固定在托盘测力计上(如图所示),在汽车模型的正前方用电风扇迎面吹风,来模拟行驶过程中通过尾翼的气流,小明观察到__________, 因此说明行驶时汽车尾翼能够产生__________(选填“向上”或“向下”)的力。
【答案】(1)
(2)1000
(3) 大 托盘测力计的示数变大 向下
【详解】(1)[1]汽车的重力
汽车静止在水平地面上,对地面的压力等于其自身重力,所以汽车对地面的压力
[2]汽车有四个轮子,与地面的总接触面积
汽车对地面的压强
(2)由仪表盘可知,汽车的行驶功率
汽车的行驶速度
汽车的牵引力
汽车受到的阻力
(3)[1]汽车的功率,当汽车在最大速度匀速行驶时,牵引力等于阻力,则有,当汽车输出功率P一定时,流线型设计降低了风阻f,因此可以达到更大的速度v。
[2]观察尾翼模型,其上表面平直,下表面凸起,呈倒置的机翼形状。当气流通过时,下方空气流速大于上方空气流速。根据流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,所以尾翼下方受到的压强小于上方受到的压强,从而产生一个向下的压力差。这个向下的压力会使托盘测力计的示数变大。
[3]该实验说明行驶时汽车尾翼能够产生一个向下的力,这个力可以增加汽车轮胎对地面的压力,从而增大摩擦力,提高汽车高速行驶时的稳定性。
11.在火车站的站台上,列车开动时,会带动列车周围的空气流动。离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线,旅客必须站在如图所示的区域候车,以防被行驶列车“吸入”。
(1)根据所学知识可知,流体压强与流速的关系是___________。
(2)结合所学知识,指出被行驶列车“吸入”的原因,并写出分析过程___________。
【答案】(1)流体流速越大,压强越小
(2)见解析
【详解】(1)实验结果表明,流体流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
(2)列车行驶时,其周围空气随列车一起快速运动,导致列车附近空气流速大,根据流体压强与流速的关系,此处压强小;而旅客站在离列车一定距离的外侧区域,空气流速小,压强大。这样就在旅客的内侧(靠近列车侧)和外侧之间形成了一个由外侧指向内侧的压强差,这个压强差产生的压力差会将旅客推向列车,从而出现被 “吸入” 的危险。
12.如图所示,把一张轻质纸放在两本书上,沿纸面下方吹气,原平整的纸会从两书间的空隙下陷,据此推断空气对下陷纸片的______压强小(选填“上表面”或“下表面”)。这是因为气体流速越大的地方,压强越______。
【答案】 下表面 小
【详解】[1][2]纸面下方沿水平方向吹气,导致纸片下方的空气流速快,相对而言,纸片上方的空气流速慢,由于平整的纸会从两书间的空隙下陷,说明纸片受到了向下的合力,故空气对纸片上表面的压强大于空气对纸片下表面的压强,这是因为气体流速越大的地方,压强越小。
13.如图所示,容器A中装水,水的密度为,容器B中装待测密度的液体,倒立U形管的上方,在管口D处向管内快速吹气,使管内C处气压__________(选填“等于”、“低于”或“高于”)大气压。A、B两管液面在__________作用下而上升,若已知水在管A中上升高度为,被测液体在管B中上升高度为,试求被测液体的密度__________。
【答案】 低于 大气压强
【详解】[1]在管口D处向管内快速吹气,使管口处空气流速增大,根据流体压强与流速的关系,流速越大,压强越小,所以管内C处气压低于大气压。
[2]C处压强减小,A、B两管液面在大气压强作用下而上升。
[3]液柱静止时,外界大气压等于管内气体压强与U形管某管内液柱产生的压强之和,两管内气体压强相等,则两管内液体产生的压强相等,即,根据液体压强公式可得
解得被测液体的密度为。
考向3飞机的升力及其应用
14.国产大飞机C919已投入商业运营。
(1)如图所示, A、B为C919飞机机翼上方、下方的两点,飞行过程中A、B处的空气流速大小和压强大小分别为、和、,已知,则( )
A. B. C.
(2)C919采用了钛合金等先进航空材料,已知钛合金的密度为,钢的密度为,的钛合金与等体积的钢相比,质量相差_______kg。
【答案】(1)C
(2)
【详解】(1)飞行过程中A、B处的空气流速大小关系是,即飞机飞行时,机翼上方空气流速增大,机翼上表面的压强减小,机翼下方空气流速较小,即,机翼下表面的压强较大,产生向上的升力。故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(2)的钛合金的质量为
的钢的质量为
的钛合金与等体积的钢相比,质量相差
15.小王同学看到空中翱翔的飞机,他想探究飞机升力大小与哪些因素有关,和同学们讨论后,他们提出了以下三种猜想:
猜想1:上平下凸的机翼比上凸下平的机翼产生的升力大;
猜想2:升力大小与飞机的飞行速度有关;
猜想3:升力大小与飞机的迎角有关。
(1)根据所学知识,小王判断猜想1是___________(选填“正确”或“不正确”)的,判断的依据是___________。
(2)为探究猜想2,如图所示,将一架飞机模型水平固定在升力测力计上,用电风扇以不同的风速进行多次实验。测得数据如表1:
表1
风速v(m/s)
0
5
10
15
20
25
升力F(N)
0
0.5
2
4
7
11.5
分析表中数据可知,飞机升力F与飞行速度v的变化关系为:___________。
(3)在验证猜想2后,小王改变迎角(机翼轴线与水平气流方向的夹角)大小,用电风扇以相同的风速进行多次实验,测得数据如表2:
表2
迎角(°)
0
5
10
15
20
升力F(N)
2.5
5.2
7.6
10
3.5
①分析数据可知,飞机的飞行速度一定,迎角由逐渐增大到的过程中,升力的变化特点是( )
A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.先增大后减小 D.先减小后增大。
②小王由此认为:相同情况下,飞机飞行时能获得最大升力的迎角为15°,你认为他的判断是___________(选填“正确”或“不正确”)的,理由是___________。
【答案】(1) 不正确 见解析
(2)飞机受到的升力随风速的增大而增大
(3) C 不正确 见解析
【详解】(1)[1][2]若机翼上平下凸,上方空气流速小、压强大,下方空气流速大、压强小,合力向下,无法产生升力,故猜想1不正确。
(2)由表中数据可知,飞机受到的升力随风速的增大而增大。
(3)[1]分析数据可知,飞机的飞行速度一定,迎角逐渐增大到的过程中,升力的变化特点是先增大后减小,故ABD不符合题意,C符合题意。
[2][3]实验中迎角只在0°~20°范围内探究,且数据较少、数据间隔(5°)较大测量的,不能确定15°就是获得最大升力的迎角。可能在10°~15°或15°~20°还有更大升力的存在,需进一步细化测量才能确定最大升力的迎角,则飞机飞行时能获得最大升力的迎角为15°,是不正确的。
16.C919是我国首款具有自主知识产权的喷气式中程干线客机。
(1)C919国产大飞机的起落架采用了多个宽大的轮胎,这是通过增大受力面积来 _______ 对地面的压强;轮胎表面设计花纹,这是通过增大接触面粗糙程度来 _______ 摩擦。(均选填“增大”或“减小”)
(2)C919国产大飞机机翼的横断面形状是上凸下平的,如图所示。当飞机在空气中前进时,机翼上方的气流速度比下方的 _____ ,所以机翼上方的气压比下方的 _____ ,机翼的上、下表面存在的压力差,使机翼获得了向上的举力。(均选填“大”或“小”)
【答案】(1) 减小 增大
(2) 大 小
【详解】(1)[1]飞机的起落架采用了多个宽大的轮胎,这是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对地面的压强。
[2]轮胎表面设计花纹,这是在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦。
(2)[1][2]飞机机翼的横断面上凸下平,当飞机在空气中前进时,机翼上方的气流速度比下方的大,流体流速大的地方,压强小,所以机翼上方的气压比下方的小,机翼的上、下表面存在的压力差,使机翼获得了向上的升力。
17.国产大飞机C919机翼的横截面形状是上凸下平的,当高速飞行时,下列说法正确的是( )
A.机翼受到的合力方向向下
B.机翼上方气流的速度较慢
C.机翼上、下表面存在压强差
D.机翼下表面受到的气体压强较小
【答案】C
【详解】国产大飞机C919机翼的横截面形状是上凸下平的,当飞机高速飞行时,飞机机翼上下方空气流速大小不同,上方流速大,压强小,下方流速小,压强大,形成向上的压强差,从而产生向上的压力差,即合力方向向上,从而获得向上的升力,故ABD错误,C正确。
故选C。
18.大型客机是重要的现代交通工具,C919大型客机是我国首次按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的喷气式干线客机。
(1)飞机机翼的特殊构造使其获得向上的升力,从而能在空中安全翱翔。机翼横截面大致形状应为___________。
A. B.
C. D.
(2)机翼的特殊构造使机翼上方的空气流速___________下方的空气流速,从而使机翼上方的气压_________下方的气压。(均选填“大于”“等于”或“小于”)
【答案】(1)C
(2) 大于 小于
【详解】(1)要使飞机的机翼获得向上的升力,需要机翼上表面的流速大,压强小,机翼下表面的流速小,压强大;根据公式可得,符合需要的机翼形状应为:空气流过上半部分的路程要大于下半部分的路程,对比以上四种形状的机翼,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(2)[1][2]根据公式可知,机翼的特殊构造使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,流速大的地方压强小,从而使机翼上方的气压小于下方的气压,在机翼的上下表面就产生了压强差,正是这个压强差为飞机机翼提供了向上的升力。
19.电动车遮阳伞存在安全隐患。
(1)遮阳伞可以看成如图所示模型。当电动车快速行驶时,伞面上方空气流速___________伞面下方空气流速,因此伞面上方受到的气体压强___________ 伞面下方受到的气体压强(均选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)当电动车高速行驶时对路面的压力___________其静止时对路面的压力(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】(1) 大于 小于
(2)小于
【详解】(1)[1]在相同时间内,伞面上方空气运动距离较长,根据可知,伞面上方空气流速较快,即伞面上方空气流速大于伞面下方空气流速。
[2]流体中流速越快的位置,压强越小,故伞面上方受到的气体压强小于伞面下方受到的气体压强。
(2)由于伞面上方受到的气体压强小于伞面下方受到的气体压强,故伞面受到一个向上的压强差,因而有一个向上的压力差,产生了升力,故电动车高速行驶时对地面的压力会小于其重力,故此时压力要小于电动车静止时对路面的压力。
20.为探究飞机机翼的奥秘,小闵根据机翼的形状制作了如图甲所示的模型,该模型上表面呈圆弧状,上方的空气流速快;下表面较平整,下方的空气流速慢。小闵把该模型穿在一根铁丝上并固定,在铁丝的上下各用一个力传感器施加向上、向下的拉力后,打开电扇对着模型吹风,如图乙所示。结果发现:上面力传感器的示数变小,下面力传感器的示数变大。
(1)根据实验现象比较模型上、下表面受到的流动气体压强的大小关系,并结合相关条件可归纳出流动气体的压强与流速的关系是:__________。
(2)下列生活实例中,不能利用上述的规律解释的是__________。
A.一阵大风吹来,伞面被吹翻
B.将氢气球放手后,它会飘向空中
C.跑车尾部安装上平下凸的气流偏导器,增加抓地力
【答案】(1)空气流速快的地方压强小,空气流速慢的地方压强大。
(2)B
【详解】(1)根据实验装置和实验现象分析可知,当电扇对着模型吹风时,模型上方空气流速快,下方空气流速慢,而传感器的示数表现为上面力传感器的示数变小即压强变小,下面力传感器的示数变大即压强变大,则流动气体的压强与流速的关系是:空气流速快的地方压强小,空气流速慢的地方压强大。
(2)A.伞面上方呈圆弧状,大风吹来时上方空气流速快压强小,会导致伞面上翻被吹翻,A符合上述规律,故A不符合题意;
B.氢气球放手后飘向空中是由于氢气的密度小于空气密度,B不符合上述规律,故B符合题意;
C.跑车尾部安装上平下凸的气流偏导器,由于空气流速快的地方压强小,则气流偏导器上方压强大于下方压强,将跑车向下压,增加抓地力,C符合上述规律,故C不符合题意。
故选B。
2
1
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专题04 流体压强
考向1 探究流体压强与流速的关系 1
考向2 流体压强与流速的关系及现象解释 4
考向3飞机的升力及其应用 11
考向1 探究流体压强与流速的关系
1.为探究液体压强的规律,某中学课外学习小组的同学设计制作了如图所示的装置。他们首先向一个大水槽里灌满水,然后松开铁夹,水流入a、b两管,稳定后,a管中水面的高度为h1,b管中水面的高度为h2,则h1______h2。如果再打开软木塞,在水流动的过程中,h1______h2(均选填“>”“<”或“=”,g取10N/kg)。该实验的目的是探究液体压强与__________的关系。
2.如图所示是中国科技馆的“球吸”展项,当向两球中间吹气,两球会相互靠拢,出现“球吸”现象。这是因为吹气时,两球间( )
A.流速大压强小 B.流速小压强小
C.流速大压强大 D.流速小压强大
3.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
4.下面是小江同学实验探究过程:初步了解流体的压强与流速的关系
(1)如图1所示,取两张白纸,让其平行地自然下垂,向两纸中间用力吹气;
(2)你观察到的现象是两张纸向______(填“中间靠拢”或“两边分开”);
(3)你通过本实验可以得出的初步结论是:______;
(4)图2是喷雾器的原理示意图,当空气从小孔迅速流出,小孔附近空气的流速较大,压强______(填“大”或“小”),在______的作用下,液体就会沿着细管上升。
考向2 流体压强与流速的关系及现象解释
5.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。
6.工作人员会提醒乘客站在安全线外候车。
如图所示,列车驶过站台时,乘客和列车之间的气流速度比乘客后方的气流速度______,所以乘客和列车之间的气压比他后方的气压______(前两空均选填:A.大 B.小),周围气体使乘客受到方向为______(选填:A.指向 B.背向)列车的合力,站在安全线外可防止因为该合力所导致的安全隐患。
7.如图所示,两支蜡烛并排放置,右侧蜡烛点燃,用一根吸管向左侧未点燃的蜡烛吹气,发现右边蜡烛的火焰自动向左侧偏点燃了左侧蜡烛,这是利用流速大的位置压强_________的规律。赛车尾翼的主要作用是在车辆高速行驶时,通过增加向下的压力来增强抓地力,提升行驶稳定性。其上下表面的形状设计成_________(选填横截面形状的序号“A”或“B”)更合理。
8.如图所示,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。当列车驶过时,带动周围空气流动,距离列车越近的地方空气流速越大。根据流体压强与流速关系,站台上产生___________方向的压强差(选填“站台指向列车”或“列车指向站台”),并且离列车越近,压强差越___________,因此如果人越过安全线,即使与车辆保持一定的距离,也是非常危险的。
9.台风天,夹杂着狂风和暴雨,影响着城市的安全。
(1)如图所示,台风带来的狂风沿着外墙吹过未关的窗户,窗外的气体流速变大,压强______(选填“增大”“不变”或“减小”),导致窗帘飘向______(选填“窗外”或“屋内”);
(2)在暴雨影响下,城市下水道口有时会出现“倒灌”现象,产生该现象的原因是城市下水道从整体来看是一个庞大的连通器。以下装置也属于连通器的是( )
A.吸尘器 B.液位计 C.船闸 D.U形管压强计
10.阅读短文并回答问题
中国汽车工业协会最新统计显示,2022年我国新能源汽车持续爆发式增长,中国某著名品牌设计了混动汽车,该车的质量为2000kg,在水平路面匀速行驶时,其仪表盘如图所示:
(1)该汽车静止在地面时,汽车对地面的压力为__________N,若汽车每个轮子对地面的接触面积为0.02m2,则汽车对地面的压强为__________Pa。
(2)此时汽车受到的阻力为_N。
(3)为了进一步提高汽车的性能,该品牌近期发布了一款纯电动跑车,流线式的设计能够降低整车风阻,这样设计的好处是在汽车输出功率一定时可达到更_(选填“大”或“小”)的速度;同时新车还加入了造型夸张的尾翼。小明同学为了模仿汽车向前行驶时气流对尾翼的影响,自制了一个模型,将其固定在托盘测力计上(如图所示),在汽车模型的正前方用电风扇迎面吹风,来模拟行驶过程中通过尾翼的气流,小明观察到__________, 因此说明行驶时汽车尾翼能够产生__________(选填“向上”或“向下”)的力。
11.在火车站的站台上,列车开动时,会带动列车周围的空气流动。离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线,旅客必须站在如图所示的区域候车,以防被行驶列车“吸入”。
(1)根据所学知识可知,流体压强与流速的关系是___________。
(2)结合所学知识,指出被行驶列车“吸入”的原因,并写出分析过程___________。
12.如图所示,把一张轻质纸放在两本书上,沿纸面下方吹气,原平整的纸会从两书间的空隙下陷,据此推断空气对下陷纸片的______压强小(选填“上表面”或“下表面”)。这是因为气体流速越大的地方,压强越______。
13.如图所示,容器A中装水,水的密度为,容器B中装待测密度的液体,倒立U形管的上方,在管口D处向管内快速吹气,使管内C处气压__________(选填“等于”、“低于”或“高于”)大气压。A、B两管液面在__________作用下而上升,若已知水在管A中上升高度为,被测液体在管B中上升高度为,试求被测液体的密度__________。
考向3飞机的升力及其应用
14.国产大飞机C919已投入商业运营。
(1)如图所示, A、B为C919飞机机翼上方、下方的两点,飞行过程中A、B处的空气流速大小和压强大小分别为、和、,已知,则( )
A. B. C.
(2)C919采用了钛合金等先进航空材料,已知钛合金的密度为,钢的密度为,的钛合金与等体积的钢相比,质量相差_______kg。
15.小王同学看到空中翱翔的飞机,他想探究飞机升力大小与哪些因素有关,和同学们讨论后,他们提出了以下三种猜想:
猜想1:上平下凸的机翼比上凸下平的机翼产生的升力大;
猜想2:升力大小与飞机的飞行速度有关;
猜想3:升力大小与飞机的迎角有关。
(1)根据所学知识,小王判断猜想1是___________(选填“正确”或“不正确”)的,判断的依据是___________。
(2)为探究猜想2,如图所示,将一架飞机模型水平固定在升力测力计上,用电风扇以不同的风速进行多次实验。测得数据如表1:
表1
风速v(m/s)
0
5
10
15
20
25
升力F(N)
0
0.5
2
4
7
11.5
分析表中数据可知,飞机升力F与飞行速度v的变化关系为:___________。
(3)在验证猜想2后,小王改变迎角(机翼轴线与水平气流方向的夹角)大小,用电风扇以相同的风速进行多次实验,测得数据如表2:
表2
迎角(°)
0
5
10
15
20
升力F(N)
2.5
5.2
7.6
10
3.5
①分析数据可知,飞机的飞行速度一定,迎角由逐渐增大到的过程中,升力的变化特点是( )
A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.先增大后减小 D.先减小后增大。
②小王由此认为:相同情况下,飞机飞行时能获得最大升力的迎角为15°,你认为他的判断是___________(选填“正确”或“不正确”)的,理由是___________。
16.C919是我国首款具有自主知识产权的喷气式中程干线客机。
(1)C919国产大飞机的起落架采用了多个宽大的轮胎,这是通过增大受力面积来 _______ 对地面的压强;轮胎表面设计花纹,这是通过增大接触面粗糙程度来 _______ 摩擦。(均选填“增大”或“减小”)
(2)C919国产大飞机机翼的横断面形状是上凸下平的,如图所示。当飞机在空气中前进时,机翼上方的气流速度比下方的 _____ ,所以机翼上方的气压比下方的 _____ ,机翼的上、下表面存在的压力差,使机翼获得了向上的举力。(均选填“大”或“小”)
17.国产大飞机C919机翼的横截面形状是上凸下平的,当高速飞行时,下列说法正确的是( )
A.机翼受到的合力方向向下
B.机翼上方气流的速度较慢
C.机翼上、下表面存在压强差
D.机翼下表面受到的气体压强较小
18.大型客机是重要的现代交通工具,C919大型客机是我国首次按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的喷气式干线客机。
(1)飞机机翼的特殊构造使其获得向上的升力,从而能在空中安全翱翔。机翼横截面大致形状应为___________。
A. B.
C. D.
(2)机翼的特殊构造使机翼上方的空气流速___________下方的空气流速,从而使机翼上方的气压_________下方的气压。(均选填“大于”“等于”或“小于”)
19.电动车遮阳伞存在安全隐患。
(1)遮阳伞可以看成如图所示模型。当电动车快速行驶时,伞面上方空气流速___________伞面下方空气流速,因此伞面上方受到的气体压强___________ 伞面下方受到的气体压强(均选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)当电动车高速行驶时对路面的压力___________其静止时对路面的压力(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
20.为探究飞机机翼的奥秘,小闵根据机翼的形状制作了如图甲所示的模型,该模型上表面呈圆弧状,上方的空气流速快;下表面较平整,下方的空气流速慢。小闵把该模型穿在一根铁丝上并固定,在铁丝的上下各用一个力传感器施加向上、向下的拉力后,打开电扇对着模型吹风,如图乙所示。结果发现:上面力传感器的示数变小,下面力传感器的示数变大。
(1)根据实验现象比较模型上、下表面受到的流动气体压强的大小关系,并结合相关条件可归纳出流动气体的压强与流速的关系是:__________。
(2)下列生活实例中,不能利用上述的规律解释的是__________。
A.一阵大风吹来,伞面被吹翻
B.将氢气球放手后,它会飘向空中
C.跑车尾部安装上平下凸的气流偏导器,增加抓地力
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