内容正文:
《9.5 流体压强与流速的关系》参考答案与详细解析
一、基础层(15题)
第1题
答案: C
解析: 流体压强与流速的关系是:流速越大的位置,压强越小;流速越小的位置,压强大。这是流体力学的基本规律(伯努利原理的简化表述),适用于气体和液体。
【记忆技巧】 可以想象站在高速列车旁边,列车带动的空气流速大、压强小,人会被外侧的大气压"推"向列车——这就是"流速大压强小"的直观体现。
第2题
答案: A
解析: 向两球中间吹气时,中间区域空气流速增大,根据"流速大压强小"的原理,中间形成低压区;而两球外侧空气流速小、压强大。外侧较大的压强将两球推向中间低压区,因此两球向中间靠拢。
【易错警示】 不要误认为"吹气会把球吹开",实际上气体流速大的地方压强小,产生的是"吸力"而非"吹力"。
第3题
答案: B
解析:A 、流体压强与流速关系 机翼上方流速大压强小,产生升力 。B、大气压 吸饮料时口腔内气压减小,大气压将液体压入。C、流体压强与流速关系 列车旁流速大压强小,人易被"吸"向列车 。D、流体压强与流速关系 两船中间流速大压强小,外侧压力使船靠拢 。
【关键区分】 用吸管吸饮料是大气压的应用(口腔内形成低压区,外部大气压做功),不是流体流速导致的压强变化。
第4题
答案: C
解析: 从纸上方沿水平方向吹气,纸张上方空气流速大、压强小;纸张下方空气基本静止,流速小、压强大。下方的较大压强产生向上的压力差,将纸向上托起。
【生活实例】 窗帘飘向窗外、雨伞被向上掀起,都是这个原理。
第5题
答案: B
解析: 列车高速通过时,会带动周围空气快速流动,使列车附近空气流速大、压强小。如果人站在安全线以内(靠近列车一侧),人外侧(远离列车)的空气流速小、压强大,这个压强差会产生一个指向列车的推力,可能将人"吸"向列车造成危险。
【安全提示】 列车速度越快,带动气流越强,压强差越大,危险越大。高铁站台的安全线比普通列车更远。
第6题
答案: 靠拢;小
解析: 向两球中间吹气,中间空气流速大、压强小;两球外侧空气流速小、压强大。外侧较大的压强将两球压向中间,因此两球相互靠拢。
第7题
答案: 大;小;小;大
解析:
机翼上方:表面弯曲凸起,空气流过时路径长、流速大、压强小
机翼下方:表面平直,空气流过时路径短、流速小、压强大
上下表面的压强差产生向上的升力,使飞机能够升空。
【关键记忆】 "上凸下平→上快下慢→上小下大→向上升起"
第8题
答案: D
解析:
选项
原理
判断
A
大气压
口腔内气压降低,外部大气压压入液体 ✗
B
气压与沸点关系
高压锅内气压高,水的沸点升高 ✗
C
大气压
活塞上移使泵内气压降低,大气压将水压入 ✗
D
流体压强与流速关系
气流偏导器(倒置机翼)使车身上下产生压强差 ✓
【深度解析】 赛车尾部的气流偏导器是倒置的机翼:上方平直、下方凸起,使下方空气流速大压强小,上方压强大,产生向下的压力,增加轮胎与地面的摩擦力(抓地力),提高行驶稳定性。
第9题
答案: 小
解析: 向两球中间吹气,中间区域空气流速大,根据流体压强与流速的关系,流速越大的位置压强越小。
第10题
答案: A
解析:
喷雾器:压缩空气从细管高速喷出,管口处流速大、压强小,容器内液面上方的大气压将液体压入气流中,形成雾状喷出。核心原理是"流速大压强小"。
抽水机、吸盘:利用大气压工作
船闸:利用连通器原理
【对比分析】 喷雾器与飞机机翼原理的异同:
相同点
不同点
喷雾器
都利用"流速大压强小"
还需借助大气压将液体压入气流
飞机机翼
都利用"流速大压强小"
纯流速差产生压强差,无需大气压辅助
第11题
答案: 小
解析: 运动员快速下滑时,身后空气被带动,流速大、压强小;周围相对静止的空气压强大,将雪"吸"向低压区,形成雪雾。
第12题
答案: 大;小;小;大
解析: 从漏斗口向下吹气时:
乒乓球上方:气流直接从漏斗口吹过,流速大、压强小
乒乓球下方:空气流动受阻,基本静止,流速小、压强大
下方较大的压强产生向上的压力差,托住乒乓球,使其不会掉落。这个实验形象地展示了"吹气反而产生向上的力"。
第13题
答案: 小;大
解析:
凸起洞口:风吹过凸起处,空气流速大、压强小
平坦洞口:空气流速小、压强大
洞内空气从压强大的平坦洞口流向压强小的凸起洞口,形成持续气流,实现洞内通风。
第14题
答案: 小
解析: 高速行驶的列车周围空气流速大、压强小,人若离列车太近,外侧大气压会将人推向列车。
第15题
答案: 上升;大;小
解析: 在竖直管口上方水平吹气,管口上方空气流速大、压强小;竖直管内液面上方的大气压大于管口处的气压,将液体压入竖直管,使液面上升。
【生活应用】 喷雾器、香水瓶喷头都是这个原理。
二、提升层(10题)
第16题
答案: B
解析: 用嘴从小孔吹气时,纸杯内(两个纸杯之间)的空气流速增大,根据"流速大压强小"的原理,内部气压减小;外部大气压相对较大,将外侧纸杯推出。这一现象说明气体流速大的地方压强小。
第17题
答案: B
解析: 向两张纸中间吹气,中间空气流速大、压强小;纸张外侧空气流速小、压强大。外侧较大的压强将两张纸压向中间,因此向中间靠拢。
【关键判断】 流速大→压强小(不是压强大),排除A、C;受力不平衡才会运动,排除D。
第18题
答案:A
解析: 向乒乓球一侧吹气时:
吹气侧:空气流速大、压强小
另一侧:空气流速小、压强大
压强差产生的压力方向是从高压区(另一侧)指向低压区(吹气侧),因此乒乓球会向吹气的方向摆动摆动。
第19题
【答案】A
【详解】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,下方的流速慢,压强大,大气压产生了一个向上的压力差即升力,电动车的速
度越大,升力越大,以较快速度行驶时有“向上飘”的感觉。
第20题
【答案】B
【详解】AB.龙卷风内部的风速快,流速快,压强小,故龙卷风内部的压强远小于外部的压强,故A不符合题意,B符合题意;
C.物体的重力跟物体的质量有关,质量不变,重力不变,故C不符合题意。
D.龙卷风使物体受到向上的升力,则地面对物体的支持力变小,故D不符合题意。
第21题
答案: 大;小;飞机机翼
解析:
抽油烟机工作时,风扇高速转动,使机内空气流速大、压强小
外部大气压将油烟压入机内排出
这一原理与飞机机翼相同(都是利用流速大压强小形成压强差)。吸盘是利用大气压工作,原理不同。
【对比总结】
装置
核心原理
抽油烟机
流速大压强小(形成低压区)+ 大气压推动
飞机机翼
流速大压强小(形成压强差)
吸盘
排出空气形成真空,外部大气压压紧
第22题
答案: 向中间靠拢;大;小;小;大;内(或中间)
解析: 从两张纸中间上方吹气:
中间区域:空气流速大、压强小
外侧区域:空气流速小、压强大
外侧较大的压强将纸张压向中间,因此两张纸向中间靠拢。
第23题
答案: A、C
解析:
选项
原理分析
判断
A
电风扇工作时,扇叶前方流速大压强小,后方(或侧面)灰尘被气压差"吸"入
✓
B
高压锅利用气压升高、沸点升高的原理
✗(不是流速与压强)
C
龙卷风中心空气高速旋转,流速极大、压强极小,地面物体被外部大气压"压"入低压区
✓
D
吸盘排出空气后,外部大气压将其压紧在墙面
✗(纯大气压)
【深度解析】 龙卷风"吸"物体的本质是:龙卷风中心气压极低(可能只有正常气压的90%),外部正常大气压(约 Pa)对物体产生巨大压力,将物体推向低压中心。这不是简单的"吸",而是巨大的气压差产生的推力。
第24题
答案: A
解析: 用吸管在水面上方沿水平方向吹气:
吹气侧(靠近吸管一侧):空气流速大、压强小
另一侧:空气流速小、压强大
压强差产生的压力方向指向吹气侧(低压区),因此泡沫塑料块向吹气的方向运动。
【实验验证】 将乒乓球放在桌面上,用吸管在一侧吹气,球会向吹气方向滚动,原理相同。
第25题
答案: 大;小;流体压强与流速的关系
解析: 列车速度越快,带动周围空气流动越快,流速越大、压强越小,人与列车之间的压强差越大,越容易被"吸"向列车。因此安全线距离与列车速度有关,其物理原理是流体压强与流速的关系。
三、拓展层(5题)
第26题
【答案】C
【详解】A.乒乓球运动是因为流体流速大的位置压强小的原因,故A错误;
B.水平玻璃管右侧端口处压强都等于大气压,所以压强大小相同,故B错误;
C.三个水平玻璃管左侧端口处空气流动速度不同,所以压强大小不同,故C正确;
D.最下方水平玻璃管左侧空气流速小,压强大,故D错误。
第27题
答案:
(1)上;升力
(2)电风扇的风速(或档位);弹簧测力计示数
(3)风速(以及机翼与风向的角度);机翼的形状(或弯曲程度、厚度等)
解析:
(1)开启电风扇后,机翼上方流速大压强小,下方流速小压强大,产生向上的升力。弹簧测力计示数 ,说明机翼受到了向上的力,减轻了测力计的拉力。
(2)探究升力与风速的关系,需用控制变量法:保持机翼形状、角度不变,改变风速(电风扇档位),观察弹簧测力计示数(反映升力大小,示数越小升力越大)。
(3)探究升力与机翼形状的关系,需保持风速和机翼角度不变,更换不同形状的机翼模型进行对比。
第28题
答案:
(1)两船并行时,中间水流通道变窄,水流速度增大,压强减小;两船外侧水流速度较小,压强大。外侧较大的水压将两船推向中间,导致相撞。
(2)航海规定:两船并行时应保持足够的安全距离;或限制并行时的航行速度;或避免在狭窄水道并行。
(3)火车站站台设置安全线;喷雾器;飞机机翼;弧线球等。
【历史背景】 1912年"奥林匹克"号与"豪克"号相撞事故,是流体力学中"船吸现象"的经典案例,直接促成了航海安全规则的制定。
第29题
答案:
(1)上
(2)变小;风速(或流速)
(3)保持风速不变,改变机翼模型的仰角(倾斜角度),观察电子秤示数的变化。若示数变化,说明升力与仰角有关;若示数不变,说明无关。
解析:
(1)电子秤示数 ,说明机翼受到向上的升力,部分"抵消"了重力,使电子秤受到的压力减小。
(2)风速调大,机翼上下表面流速差增大,压强差增大,升力增大,电子秤示数变小。这说明升力大小与**风速(流速)**有关。
(3)控制变量法的应用:探究升力与仰角关系,需控制风速不变,改变仰角,通过电子秤示数变化判断升力变化。
第30题
答案:
现象解释: 从漏斗颈向下吹气时,漏斗内(小球上方)空气流速大、压强小;小球下方空气基本静止,流速小、压强大。下方较大的气压产生向上的压力差,将小球托起,使其悬浮在漏斗中不掉落。
停止吹气后: 小球会掉落。
原因: 停止吹气后,漏斗内外气压相等,小球只受重力作用,因此在重力作用下下落。
【拓展思考】 如果吹气速度足够大,向上的压力差可以大于小球重力,小球甚至会被"吹"出漏斗口。这取决于吹气速度与小球重力的平衡关系。
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$人教版初中物理八下同步分层练习
《9.5流体压强与流速的关系》分层练习题
【核心知识点清单】
1. 流体:具有流动性的液体和气体统称为流体。
2. 流体压强与流速的关系:在流体中,流速越大的位置,压强越小;流速越小的位置,压强越大。
3. 飞机升力:机翼上方空气流速大、压强小,下方空气流速小、压强大,形成向上的压强差,产生升力。
4. 常见应用:喷雾器、抽油烟机、站台安全线、船吸现象、乒乓球弧圈球、足球香蕉球等。
5. 危害与防止:两船并行易相撞、列车站台安全线、台风掀翻屋顶等。
【易错点提醒】
1. “流速大压强小”记反:学生常误记为“流速大压强大”,需结合生活实例(如站在列车旁被“吸”向列车)强化记忆。
2. 机翼升力的方向:升力是向上的,不是向前的。机翼上下表面的压力差产生升力,使飞机上升。
3. 不是所有“吸”都是大气压:用吸管吸饮料是大气压,但喷雾器、抽油烟机是流体压强与流速关系。注意区分。
【解题技巧点拨】
1. “三步分析法” :一找流速大位置(如狭窄处、凸起处),二判压强大小(流速大压强小),三析现象(压力差导致运动方向)。
2. 生活实例归类:凡涉及“吸”“推”“靠拢”且与气流或水流有关,优先考虑流速与压强关系。
一、基础层(15题)——覆盖核心概念与简单应用
1. 关于流体的压强与流速的关系,下列说法正确的是( )
A. 流体流速越大的位置,压强越大
B. 流体流速越小的位置,压强越小
C. 流体流速越大的位置,压强越小
D. 流体压强与流速无关
2. 如图所示,在水平桌面上放有A、B两个乒乓球,用吸管在两球中间沿水平方向吹气,两球将会( )
A. 向中间靠拢
B. 向两边分开
C. 静止不动
D. 向同一方向运动
3. 下列现象中,不能用流体压强与流速的关系解释的是( )
A. 飞机机翼获得升力
B. 用吸管吸饮料
C. 火车站的站台设有安全线
D. 两艘并排航行的船不能靠得太近
4.将一张纸平放在桌面上,用力从纸上方吹气,纸会( )
A. 向四周散开 B. 向下凹陷 C. 向上飘起 D. 保持不动
5. 在铁路站台上,人必须站在安全线以外的位置候车,这是因为列车通过时,列车周围的空气( )
A. 流速大,压强大 B. 流速大,压强小
C. 流速小,压强大 D. 流速小,压强小
6. 如图所示,用细线悬挂着两个泡沫塑料小球,向两个小球中间吹气,观察到两小球会相互______,这是因为两球中间空气流速大,压强______。
7. 飞机的机翼通常做成上表面弯曲、下表面平直的样子,当飞机前进时,机翼上方的空气流速______,压强______;下方的空气流速______,压强______,从而产生向上的升力。
8. 下列实例中,应用了“流体压强与流速的关系”的是( )
A. 用吸管吸饮料 B. 用高压锅煮饭
C. 用抽水机抽水 D. 赛车的尾部安装气流偏导器
9. 如图所示,在水平放置的两根筷子中间放上两个乒乓球,用吸管向两球中间吹气,会看到两乒乓球向中间靠拢。这说明气体流速越大的位置,压强越______。
10. 使流体流动的装置中,以下工作原理与飞机机翼相似的是( )
A. 喷雾器 B. 抽水机 C. 吸盘 D. 船闸
11. 一场大雪后,在雪地上行走时,有时会看到“雪上飞机”的表演:运动员穿着滑雪板快速下滑,身后扬起雪雾。当运动员快速下滑时,他身后的空气流速大,压强______,将雪吸起形成雪雾。
12. 如图所示,在倒置的漏斗里放一个乒乓球,从漏斗口向下用力吹气,乒乓球不会掉下来。这是因为乒乓球上方空气流速______,压强______,下方空气流速______,压强______,形成向上的压强差。
13. 草原犬鼠的洞穴有两个洞口,一个平坦,一个凸起(如图所示)。当风吹过时,凸起洞口处空气流速大,压强______,平坦洞口处空气流速小,压强______,从而形成气流,使洞内空气流通。
14. 高速行驶的列车经过时,铁路边的人必须远离列车,这是因为列车周围空气流速大,压强______,人离列车太近容易被“吸”向列车,造成危险。
15. 如图所示,将一根吸管对着竖直管口上方水平吹气,会发现竖直管中的液面______(选填“上升”或“下降”),这是因为竖直管口上方空气流速______,压强______。
二、提升层(10题)——知识综合运用与实验分析
16. 小明自制了一个“气流炮”:将两个一次性纸杯的底部粘在一起,在其中一个纸杯的底部开一个小孔,用嘴从小孔吹气,另一个纸杯会被“吹”出去。这一现象说明了( )
A. 气体流速大的地方压强大
B. 气体流速大的地方压强小
C. 气体压强与温度有关
D. 气体压强与体积有关
17. 如图所示,将两张纸竖直放置,让其自然下垂。如果用嘴向两张纸中间吹气,下列说法正确的是( )
A. 两张纸向中间靠拢,因为中间空气流速大压强大
B. 两张纸向中间靠拢,因为中间空气流速大压强小
C. 两张纸向两侧分开,因为中间空气流速大压强大
D. 两张纸保持不动,因为受力平衡
18. 某同学探究流体压强与流速的关系:在水平桌面上固定一根铁钉,将一个乒乓球用细线悬挂在铁钉上,用吸管在乒乓球的一侧沿水平方向吹气。下列说法正确的是( )
A. 乒乓球会向吹气的方向摆动
B. 乒乓球会向远离吹气的方向摆动
C. 乒乓球会上下摆动
D. 乒乓球静止不动
19. 如图所示,安装遮阳伞的电动车,存在较大安全隐患。这是因为快速度行驶时,伞上方与伞下方相比( )
A.空气流速快,压强小 B.空气流速快,压强大
C.空气流速慢,压强大 D.空气流速慢,压强小
20. 江苏是我国龙卷风的高发地区,2021年5月14日苏州市盛泽镇爆发龙卷风,造成电力设施和多处房屋受损。龙卷风是高速旋转的气流,它能把地面上的人、动物等物体“吸起”卷入空中如图所示,龙卷风能“吸起”物体的原因是( )
A.龙卷风内部的压强远大于外部的压强
B.龙卷风内部的压强远小于外部的压强
C.龙卷风使物体受到的重力变小
D.龙卷风使地面对物体的支持力变大
21. 如图所示是家用抽油烟机的工作图。当抽油烟机工作时,风扇转动,使机内空气流速______,压强______,油烟在大气压的作用下被压入机内排出。这一原理与______(选填“飞机机翼”或“吸盘”)的原理相同。
22. 某同学在验证“流体压强与流速的关系”时,做了如下实验:取两张白纸,让它们平行自然下垂,从两张纸的中间上方用力向下吹气,会看到两张纸______。这是因为吹气使两张纸中间空气流速______,压强______,外侧空气流速______,压强______,形成向______的压力差。
23. (多选)下列生活实例中,主要利用“流体压强与流速的关系”工作的是( )A. 电风扇吹风时,扇叶后面的灰尘被“吸”走
B. 用高压锅煮饭
C. 龙卷风将地面物体“吸”起
D. 用塑料吸盘挂衣物
24. 在水平桌面上放置一个水槽,水槽中有一个漂浮的泡沫塑料块。用吸管在水面上方沿水平方向吹气,泡沫塑料块会( )
A. 向吹气的方向运动
B. 向远离吹气的方向运动
C. 上下运动
D. 静止不动
25. 高速列车经过时,铁路边的安全线距离列车较远,这是因为列车速度越快,周围空气流速______,压强______,人离列车太近容易被“吸”过去。因此,安全线的设置与______(选填“流体压强与流速的关系”或“大气压”)有关。
三、拓展层(5题)——实验探究与综合应用
26. 兴趣小组用如图装置研究压强与流速的关系。在三个完全相同水平玻璃管的右端口处放有相同的乒乓球,用吹风机在管的左口向下吹风,某时刻三个乒乓球的位置如图所示。下列说法正确的是( )
A.乒乓球运动是因为受到气流的吸引力
B.最上方水平玻璃管右侧端口处压强较小
C.三个水平玻璃管左侧端口处压强不相同
D.最下方水平玻璃管左侧空气流速小,压强小
27. 在学习了“流体压强与流速的关系”后,小刚想探究机翼升力的大小与哪些因素有关。他制作了一个简易机翼模型,用弹簧测力计水平拉住机翼,用电风扇对着机翼吹风,观察弹簧测力计的示数变化。
(1)当电风扇未开启时,弹簧测力计的示数为F1;开启电风扇后,弹簧测力计的示数为F2。若F2 < F1,说明机翼受到了向______的力,这个力就是______。
(2)为了探究升力大小与风速的关系,他应该改变______,观察______的变化。
(3)若要探究升力大小与机翼形状的关系,他应该保持______不变,改变______。
28. 阅读材料,回答问题。
1912年秋天,远洋巨轮“奥林匹克”号与铁甲巡洋舰“豪克”号在海上发生了碰撞。当时,“奥林匹克”号正在海上航行,在距离它100 m远的地方,铁甲巡洋舰“豪克”号与它几乎是平行行驶。突然,巡洋舰像是被大船吸引似的,竟掉转船头向“奥林匹克”号冲去,结果把“奥林匹克”号的船舷撞了一个大洞。
(1)请用流体压强与流速的关系解释两船相撞的原因。
(2)为了防止此类事故,在航海中有哪些规定或措施?(写出一点)
(3)这一原理在生活中的应用有哪些?(写出一个)
29. 某同学利用如图所示的装置模拟飞机机翼获得升力的原理。他将一个轻质机翼模型放在电子秤上,用吹风机对着机翼模型吹风。
(1)当吹风机未开启时,电子秤的示数为m1;开启吹风机后,电子秤的示数为m2。若m2 < m1,说明机翼受到向______的力。
(2)若将吹风机风速调大,电子秤的示数会______(选填“变大”“变小”或“不变”),说明升力大小与______有关。
(3)若要探究升力大小与机翼仰角的关系,应如何操作?
30. 如图所示,是某科学兴趣小组设计的“气流悬浮”实验装置。将一个小球放在漏斗中,从漏斗颈处向下吹气,小球会悬浮在漏斗中而不掉下来。请解释这一现象。如果停止吹气,小球会怎样?为什么?
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