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8.5流体压强与流速的关系 同步练习
一、单选题
1.科技节,同学们用吹风机和一串气球表演“风火轮”,如图所示,随着吹风机吹出空气,气球转动并向吹风机上方移动,这是因为吹风机( )
A.上方空气流速大,压强小 B.上方空气流速大,压强大
C.下方空气流速大,压强小 D.下方空气流速大,压强大
2.形管两端的液面原来相平,小红向粗细不一的管子吹气时,液面变成如图所示情形,以下分析正确的是( )
A.吹气时, 处的气体压强比 处的小
B.吹气时, 处的气体流速比 处的大
C.吹气时,、 处气体压强相等
D.停止吹气后, 形管两端的液面不会恢复相平
3.飞机飞行时机翼能受到升力,其原因是( )
A.机翼下方和上方相比,空气流速大,压强小 B.机翼下方和上方相比,空气流速大,压强大
C.机翼上方和下方相比,空气流速大,压强小 D.机翼上方和下方相比,空气流速大,压强大
4.闽清某初中学校开展以“苍穹”为主题的飞机模型制作大赛,如图机翼横截面形状的设计,可以让飞机获得升力的是( )
A. B.
C. D.
5.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
6.如图,当从窗口吹进一阵风时,房门就会自动关上,下列说法正确的是( )
A.门右侧的空气流速大,压强小
B.门右侧的空气流速大,压强大
C.门左侧的空气流速小,压强小
D.门左侧的空气流速大,压强小
7.在火车站或地铁站,离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线,乘客必须站在安全线以外的区域候车。如图所示,当列车快速驶过站台时,下列说法正确的是( )
A.列车附近的空气流速大,压强小,乘客会受到指向列车的“推力”
B.列车附近的空气流速小,压强小,乘客会受到指向列车的“推力”
C.列车附近的空气流速小,压强大,乘客会受到背离列车的“推力”
D.列车附近的空气流速大,压强大,乘客会受到背离列车的“推力”
8.如图所示是“流体压强和流速关系”的实验装置,U形管中装有水,a、b两管直径相同。下列说法错误的是(,g取10N/kg)( )
A.该装置静置时,a、b两管液面相平,相当于连通器
B.从c口吹入空气,a管上方气流速度比b管上方慢
C.该实验的结论可以解释飞机产生升力的原因
D.从c口吹入空气,若其中一端的水面升高了2cm,则此时U形管底部d处左右两侧液体压强差为400Pa
二、填空题
9.1912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。
10.如图甲所示,电动水翼板是一种新型水上运动器材。水翼在水中向前运动时,受到向上的升力,将板面抬升出水面。图乙是电动水翼板的模型图,虚线框内水翼截面大致形状应设计成________形状(填选项序号)
A.B.
C.D.
选择理由:________。
11.韦应物在《滁州西涧》中写道:“野渡无人舟自横”。这句话的意思是:即使将小船系在岸边且与岸边平行,但由于河流中央水流速度大,压强______,小船会受到一个指向河流中央的横向力,如图所示,最终也会导致小船逐渐横在岸边,这个现象也说明了力可以改变物体的______。
12.如图所示,高铁站台上有一道安全线,要求乘客必须站在安全线外候车,因为高速行驶的列车周围的空气流速变大,压强变________,乘客若离行驶的列车太近,会受到________(选填“朝向列车”或“远离列车”)的压力。
13.如图是我国民间的一种玩具——竹蜻蜓。用手迅速搓动细竹棍并松手,竹蜻蜓就会上升。用力搓细竹棍它会转动,说明力可以改变物体的______;竹蜻蜓旋转时,流过叶片上方的气流速度较大,压强较______,在叶片上下表面产生压强差,形成对叶片向上的压力差,推动竹蜻蜓飞行。
三、实验题
14.物理课上,利用传感器为同学们做“探究流体压强与流速的关系”的演示实验,装置如图甲所示。
(1)装置中A、B、C三节直径不同的塑料管连接在一起,右端与吹风机的尾部相连,当用吹风机抽气时,在同一时间内,通过每个管子的气体总量相同,则细管内气体流速比粗管内气体流速___________,压强较小;
(2)将三个气体压强传感器探头分别插入三节管中,传感器与电脑相连,打开吹风机抽气时,电脑屏幕如图乙所示,已知①②③三条图线分别对应粗细不同的三节管中气体压强随时间变化的情况,由图像可知:图线③反映的是装置中___________(选填“A”、“B”或“C”)塑料管的气体压强随时间变化的情况;
(3)将抽气的吹风机调换挡位后,图像中①②③三条图线出现了下移,由此可以判断三节管中气体的流速___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.A
【详解】吹风机吹风使气球上方的空气流速大于气球下方的空气流速,下方空气的压强大于上方空气的压强,气球转动并向吹风机上方移动,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.B
【详解】ABC.如果在左端往装置里急吹气,由于A处比B处粗,导致A处气流速度小于B处的气流速度,根据流体压强和流速的关系可知,A处气流压强大于B处的气流压强,在左右压强差的作用下管水面下降,B管水面升高,故AC错误,B正确;
D.如图所示,该容器上端开口底部互相连通,构成连通器,根据连通器原理可知,停止吹气后,U形管两端的液面将保持相平,故D错误。
故选B。
3.C
【详解】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,从而产生向上的压力差,即飞机受到的向上的升力。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4.A
【详解】A.图中模型上凸下平,上方空气流速快,向下压强小,下方空气流速慢,向上压强大,会产生向上的压力差,能够获得向上的升力,因此该图为机翼横截面的形状,故A符合题意;
BC.图中模型上下表面对称,即空气流速相同,压强相同,无压强差,不会获得向上的升力,故BC不符合题意;
D.图中模型上平下凸,上方空气流速慢,向下压强大,下方空气流速快,向上压强小,会产生向下的压力差,不能获得向上的升力,故D不符合题意。
故选A。
5.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。
6.A
【详解】由图可知,风从房门右侧吹过,门右侧空气流速大于门左侧空气流速,门右侧受到空气压强小于门左侧受到的空气压强,即空气对门向左的压力小于空气对门向右的压力,所以门关上,故A正确,BCD错误。
故选A。
7.A
【详解】根据流体压强跟流速的关系,流速越大,压强越小。 当列车快速驶过站台时,列车附近的空气流速大,压强小,而站台远处的空气流速小,压强大。 这样就会产生一个指向列车的压强差,这个压强差会对乘客产生一个指向列车的 “推力”,如果乘客站在安全线以内,就可能会被推向列车,造成危险。
故选A 。
8.B
【详解】A.该装置静置时,由于a、b两管底部相连通,且装有同种液体(水),且液体静止不流动,因此它相当于一个连通器,根据连通器原理,同种液体在静止时,各容器中的液面应保持相平。故A正确,不符合题意;
B.如果在右端c处往装置里急吹气,b处上方比a处上方粗,导致b管上方气流速度小于a管上方的气流速度,b管与a管的水面上方形成气压差,U形管中a管水面升高,说明a管上方气流速度比b管上方快。故B错误,符合题意;
C.当飞机飞行时,机翼上方的空气流速大于下方的空气流速,根据流体压强和流速的关系,流速大的地方压强小,因此机翼上方的压强小于下方的压强,从而产生了一个向上的升力。故C正确,不符合题意;
D.左右两侧液体的压强差
△h=2×2cm=4cm=0.04m
则此时U形管底部d处左右两侧液体压强差为
Δp=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa
故D正确,不符合题意。
故选B。
9. 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。
10. B 见解析
【详解】[1][2]根据流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。要使水翼受到向上的升力,水翼的形状应设计成上表面凸起,下表面较平的形状(如选项B)。这样当水翼在水中向前运动时,上表面的水流速度大,压强小;下表面的水流速度小,压强大,上下表面存在压强差,从而产生向上的升力,将板面抬升出水面,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
11. 小 运动状态
【详解】[1]根据流体压强的特点,流速越大的位置,压强越小。河流中央水流速大,压强小。
[2]小船受到指向河流中央的横向力,最终逐渐横在岸边,运动状态发生改变。这个现象说明了力可以改变物体的运动状态。
12. 小 朝向列车
【详解】[1][2]在流体中,流速越大的位置压强越小。当列车进站时,列车与警戒区域之间的空气流速变大,压强变小,乘客外侧的空气流速小,压强大,会对乘客产生一个朝向列车的压强差,所以乘客在候车时不得跨过警戒区域,以免发生危险。
13. 运动状态 小
【详解】[1]用力搓细竹棍它由静止变为转动,说明力改变了物体的运动状态;
[2]根据流体压强特点可知,流速越大压强越小,竹蜻蜓的叶片上表面凸起,当旋转时,流过叶片上方的气流速度较大,压强较小,在叶片上下表面产生压强差,形成对叶片向上的压力差,推动竹蜻蜓飞行。
14.(1)大
(2)C
(3)增大
【详解】(1)在同一时间内,通过每个管子的气体总量相同,则细管内气体流速比粗管内气体流速大,流体在流速大的地方压强小,故A管的液面最低。
(2)由图乙的①②③三条图线可知,③的压强最大,说明③的流速最小,则对应塑料管的横截面积最大,所以图线③反映的是塑料管C的气体压强随时间变化的情况。
(3)①②③三条图线出现了下移,说明气体的压强变小,气体的流速增大。
答案第1页,共2页
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