内容正文:
人教版2026年春季八年级下学期物理(同步练习)
9.5 流体压强与流速的关系
姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列说法中不正确的是( )
A.三峡船闸利用了连通器原理 B.“拔火罐”技术利用了大气压强
C.拦河大坝设计成下宽上窄的形状 D.飞机起飞时机翼上表面流速小于下表面流速
2.风洞是一种检测飞行器性能的设施。如图所示,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,下列判断正确的是( )
A.气流通过飞行器上方的流速较小 B.气流对飞行器下方的压强较大
C.气流对飞行器产生向下力的升力 D.飞行姿态改变不会影响升力的大小
3.下列四种场景的叙述正确的是( )
A.图甲:铁轨下的枕木通过增大受力面积增大压强
B.图乙:机翼做成上凸下平的形状在飞行时可以获得向上的升力
C.图丙:向中间吹气,纸张会向两侧飘
D.图丁:蚊子的口器通过减小受力面积减小压强
4.下列说法中正确的是( )
A.飞机能飞上天,主要是利用流体对飞机的升力作用
B.通常情况下,大气压强随海拔高度的增加而增大
C.“清风不识字,何故乱翻书”,是因为流速大的地方压强大
D.马德堡半球实验最早测出了大气压强的数值
5.当你撑着把雨伞行走在雨中时,一阵大风吹来,如图所示,下垂的伞面被吹得向上翻。下列有关这一现象的解释,正确的是( )
A.伞面上方的空气流速大,压强大
B.伞面上方的空气流速大,压强小
C.伞面上方的空气流速小,压强大
D.伞面上方的空气流速小,压强小
6.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
7.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. B.流速小压强小
C. 流速大压强大
D. D.流速小压强大
8.子涵利用传感器研究气体压强与流速的关系,如图甲所示,把两个气压传感器接入管内,从计算机上可以读出两个位置压强的具体数值开始抽气后,两个位置压强随时间变化图像如图乙所示,下列说法错误的是 ( )
A.未抽气时,传感器所显示数值约为105Pa
B.①号图像为传感器B的数据
C.②号图像变化范围更大是因为其探头所处位置空气流速更大
D.飞机机翼获得升力的原理与本实验结论相关
9.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.
10.物理与日常生活、工程实践密切相关,下列分析正确的是( )
A.连通器各部分中液面高度总是相同的
B.人行盲道有凸起,是为了增大受力面积,减小压强
C.有风吹过,窗帘飘向窗外,是因为窗外大气压变大
D.飞机受到升力,是因为机翼上下表面空气的流速不同
11.关于流体压强与流速的关系,下列现象与应用解释错误的是( )
A.飞机机翼获得升力,利用流速大、压强小的原理
B.火车站台设置安全线,防止气流压强差带来危险
C.龙卷风内部空气流速快、压强大,能卷起物体
D.喷雾器工作时,管口处流速大、压强小,液体被压出
12.如图所示是国产C919大型客机在机场滑行的场景。下列相关说法正确的是( )
A.飞机轮胎上有花纹是为了减小摩擦
B.飞机在跑道上滑行时不受重力的作用
C.飞机起飞时机翼上方空气流速大压强小
D.飞机停在停机坪上时飞机惯性消失
二、填空题
13.剖面图形状为_________的圆形玩具飞盘,水平抛出后,初始阶段飞盘轨迹如图中虚线所示,所以飞盘在爬升过程中飞盘的凸面应该向_________(选填“上”或“下”)。
14.如甲图所示,快递公司正尝试用无人机运送包裹。在携带包裹起飞的过程中,无人机的机翼(螺旋桨)飞速旋转,向下推动空气,空气随即对无人机产生________选填(“向上”或“向下”)的反作用力,使其得以升空,如乙图所示,用嘴对着倒扣漏斗用力向上吸气,漏斗里的乒乓球不会掉落,说明________的存在。
15.草原犬鼠有很强的环境适应能力。如图是其洞穴的横截面示意图,洞穴有两个出口,1号口在平地上,2号口在凸起的小土堆上。这种洞穴有很强的空气流动能力,成为一个天然的“空调器”。
(1)如图所示,洞穴中空气流动的方向是____(选涂“A.从1号”或“B.从2号”)洞口流入;
(2)(不定项)下列行为或做法中与犬鼠洞穴“空调器”运用科学原理相同的有________。
A.并列行驶的军舰“不能靠得太近”
B.列车进站时,旅客必须站在安全线外
C.盒装牛奶喝完后,再用力吸一下,纸盒变扁了
16.如图所示是演示 “流体压强和流速的关系” 实验装置,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。如果在右端c处往装置里急吹气,导致b管与a管的水面上方形成气压差,U形管中___________(选填“a”或 “b”)管水面升高,如果升高端的液面比原来升高了2cm,则此时U形管底部 d 处左右两侧液体压强差为___________Pa。(,g = 10N/kg)
三、作图题
17.如图所示是一个竖放的机翼模型,当气流从上向下从它的两侧流过时,画出机翼受到的水平方向力的合力示意图。
18.如图所示:在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球,然后从漏斗口向下用力吹气,并将手指移开。在图中大致画出此时乒乓球上方和下方受到气体产生压力的示意图。
四、实验题
19.小爱看到“纸飞机比赛”中,纸飞机大小、形状各异,通过对比取得优异成绩同学的纸飞机,将不同之处划分为机翅面积和机身夹角,如图所示,对飞机飞行距离的影响因素进行了实验:
①制作其他形状相同,机身夹角不同的纸飞机试飞;
②制作其他形状相同,机翅面积不同的纸飞机试飞。
(1)小爱将每个纸飞机用最大力气水平掷出,重复3次实验,记录纸飞机飞出的______(选填“最大”或“平均”)距离作为最终实验数据,得到多组实验记录数据如表所示:
实验序号
机翅面积S/cm2
机身夹角θ/°
飞行距离s/m
1
55
5
9.6
2
55
10
12.4
3
55
15
13.1
4
85
10
15.7
5
95
10
16.3
(2)通过分析1、2、3三次实验数据,可初步得出结论:纸飞机飞行的距离与机身夹角______(选填“有关”或“无关”)。根据______(填实验序号)三次实验数据可知,在适当范围内,其他条件一定,机翅面积越大,纸飞机飞行距离越______(选填“远”或“近”)。
20.如图1甲,小源撑着伞在雨中行走,一阵大风吹来,伞面被吹翻。他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。
小源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
根据小源实验的结果,解决现实生活中以下几个问题。
(1)通过上表数据可知。流体流速大的地方压强________(选填“大”或“小”)。夏天,若在电动车上加装遮阳伞(如图1丙),则该电动车快速行驶时,导致车轮和地面间的摩擦力________(选填“增大”或“减小”),会有很大的安全隐患;
(2)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________;
(3)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:_________。
21.“飞机迷”小华学习了流体压强知识后,他想探究飞机升力大小与哪些因素有关。他猜想:升力大小与机翼形状、飞机飞行速度和飞机的迎角(机翼轴线与水平气流方向的夹角)有关。
任务1:制作飞机机翼模型
(1)小华制作了如图甲所示的飞机机翼模型,请用所学的物理知识说明机翼做成该形状的依据: 。
任务2:探究升力与迎角的关系
(2)他利用如图乙和丙的电风扇、升力测力计、飞机模型进行实验探究。按以下步骤进行:
①使电风扇风速最大,并使飞机模型的迎角为0°,记录升力测力计的示数;
②改变___________ ,重复步骤①并计算升力平均值;
③得到“升力与迎角的关系”的图像如图丁,由图像可知:飞机速度一定时,迎角增大___________ 。
任务3:探究升力与飞机飞行速度的关系
(3)小华用电风扇三个挡位的风速模拟飞机的飞行速度,研究飞机的升力与其飞行速度的关系,需控制___________ 不变。测量数据如表所示,由表格数据可推测:若某飞机以80km/h做水平匀速直线飞行,迎角为θ1,后来以500km/h做水平匀速直线飞行时的迎角为θ2(θ1、θ2在15°和20°之间),则迎角θ1___________ θ2(选填“大于”“等于”或“小于”)。
挡位
弱风
中风
强风
升力F/N
2
5
6
五、计算题
22.近年来,电动汽车由于相比燃油车零排放,并且节能成本低,已经成为很多家庭的代步新宠,刘老师家刚买了一辆电动汽车,如图所示,已知其质量为,当汽车匀速行驶在平直的公路上时,受到的阻力是其重力的0.2倍,求:
(1)汽车受到的重力;
(2)汽车匀速行驶在平直的公路上时,电动机提供的牵引力的大小;
(3)仔细观察电动汽车的外型,判断汽车在水平路面高速行驶和静止时,对地面压力哪一个大?为什么?
23.美国是世界上龙卷风发生频率最高的国家。如图所示是一所房屋,屋顶面积是100m2,则:(g取10N/kg,标准大气压取1×105 Pa)
(1)龙卷风是不稳定的天气情况下,产生的高速旋转的漏斗状的强风漩涡,其中心附近风速极大,可知中心附近的气压______(选填“极大”或“极小”)。
(2)在标准大气压下,大气对屋顶的压力是多少?
(3)这么大的压力,为什么没有把屋顶压塌?
(4)在一次发生龙卷风时,屋外大气压降到了0.9×105 Pa,此时屋顶内外受到的大气压力差是多少?
第1页,共3页
第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
B
A
B
B
A
B
A
D
题号
11
12
答案
C
C
1.D
【详解】A.三峡船闸通过闸室与上下游连通,利用连通器原理实现船只通行,故A正确,不符合题意;
B.“拔火罐”通过加热使罐内空气膨胀排出,冷却后形成瓶内压强变小,远远小于外界大气压,在大气压强的作用下将罐体吸附在皮肤上,故B正确,不符合题意;
C.液体内部压强随深度增加而增大,河水的深度越深、压强越大,则拦河坝下部受到水的压强比上部大,为了使拦河坝能承受更大的水压,所以要把拦河坝设计成下宽上窄的形状,故C正确,不符合题意;
D.飞机起飞时机翼上表面空气流速大压强小,下表面空气流速小压强大,从而产生升力,故D错误,符合题意。
故选D。
2.B
【详解】A.飞行器机翼通常采用上凸下平的形状,气流通过上表面时流速大,通过下表面时流速小,故A错误;
B.流体流速越慢的位置,压强越大。飞行器下方较平,气流通过下方的路程短、流速小,压强较大,故B正确;
C.由于上方流速大压强小,下方流速小压强大,产生向上的压强差,从而形成向上的升力,故C错误;
D.飞行姿态改变,如迎角变化,会影响气流分布,从而改变升力大小,故D错误。
故选B。
3.B
【详解】A.由可知,铁轨下的枕木通过增大受力面积减小压强,故A错误;
B.机翼做成上凸下平的形状,在飞行时上方空气流速大、压强小,下方空气流速小,压强大,所以飞机受到一个向上的升力,故B正确;
C.向中间吹气,中间气流速大、压强小,纸张会向中间靠拢,故C错误;
D.由可知,蚊子的口器通过减小受力面积增大压强,故D错误。
故选B。
4.A
【详解】A.飞机的机翼上凸下平,使上方空气流速大、压强小,下方空气流速小、压强大,从而产生向上的升力,故A正确;
B.通常情况下,大气压强随海拔高度的增加而减小,故B错误;
C.“清风翻书”,空气经过书上表面流速较大、压强较小,下表面流速较小、压强较大,上下表面的压力差使书翻页,故C错误;
D.在历史上马德堡半球实验证明了大气压的存在,托里拆利实验最早测出了大气压的值,故D错误。
故选A。
5.B
【详解】空气在相同的时间内同时通过伞的上表面和下表面,由于上表面弯曲,下表面平直,所以空气通过上表面的流速大,通过下表面的流速较小。伞上方的空气流速大,压强小;伞下方的空气流速小,压强大。
故选B。
6.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。
7.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。
8.B
【详解】A.未抽气时,空气不流动,传感器所显示数值等于大气压,约为105Pa,故A正确,不符合题意;
BC.在图甲的装置中,当抽气时,在同一时间内,通过每个管子的气体总量相同,细管内气体流速比粗管内气体流速大,粗管内气体流速小,故A处的气体流速小,B处的气体流速大,由流体压强与流速的关系可知,A处的气体压强大,B处的气体压强小,所以①号图像为传感器A的数据,②号图像为传感器B的数据,故B错误,符合题意,C正确,不符合题意;
D.飞机的机翼能获得向上的升力,是应用了流体流速越大的地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大的原理,与本实验结论相关,故D正确,不符合题意。
故选B。
9.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。
10.D
【详解】A.连通器的原理是“装同种液体且液体静止时,各部分液面高度才相同”,如果液体不同或未静止,液面高度不一定相同,故A错误。
B.人行盲道的凸起是为了减小受力面积,从而增大压强,让盲人通过脚底的触感感知到盲道,故B错误。
C.有风吹过时,窗外空气流速快、压强小,窗内空气流速慢、压强大,所以窗帘会被压向窗外,是窗外大气压变小而非变大,故C错误。
D.飞机机翼的形状是上凸下平,飞行时机翼上表面空气流速快、压强小,下表面空气流速慢、压强大,上下表面的压强差形成了向上的升力,故D正确。
故选D。
11.C
【详解】A.飞机机翼上凸下平,飞行时上方空气流速大、压强小,下方流速小、压强大,形成向上的升力,利用了流速大、压强小的原理,故A正确,不符合题意;
B.火车经过站台时,人体靠近火车一侧空气流速大、压强小,外侧压强更大,会将人推向火车引发危险,设置安全线是为了防止气流压强差带来危险,故B正确,不符合题意;
C.龙卷风内部空气流速快,压强小,外部压强大,因此能将物体卷入卷起,选项中说龙卷风内部压强大,故C错误,符合题意;
D.喷雾器工作时,管口处空气流速大、压强小,容器内大气压将液体压出,故D正确,不符合题意。
故选C。
12.C
【详解】A.飞机轮胎上有花纹是为了增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故A错误;
B.在地球周围的物体都会受到重力作用,飞机在跑道上滑行时受重力的作用,故B错误;
C.飞机机翼上表面凸起,下表面比较平,飞机起飞时机翼上方空气流速大压强小,下方空气流速小,压强大,机翼上、下表面就存在着压强差,因而有压力差,产生了升力,故C正确;
D.惯性是物体的固有属性,跟物体的受力情况及运动状态无关,飞机停在停机坪上时飞机依然有惯性,故D错误。
故选C。
13. 上凸下平 上
【详解】[1][2]由图可知,飞盘在水平抛出后向上爬升,说明其竖直方向存在向上的合力,即受到非平衡力作用。升力来源于飞盘上、下表面的压强差,只有剖面图形状为上凸下平的圆形玩具飞盘向前运动时,飞盘上方的空气流速大、压强小,飞盘下方的空气流速小、压强大,从而产生向上的升力,所以飞盘在爬升过程中飞盘的凸面应该向上。
14. 向上 大气压的存在
【详解】[1]因为力的作用是相互的,无人机的机翼(螺旋桨)飞速旋转,向下推动空气,空气随即对无人机产生向上的反作用力,使其上升。
[2]用嘴对着倒扣漏斗用力向上吸气,漏斗内的气压减小,小于外界大气压,在大气压的作用下,乒乓球不会掉下来,证明了大气压的存在。
15.(1)A
(2)AB
【详解】(1)由图可知,2号口凸,1号口平,有风经过时,相同时间内,经过1号口时速度小、压强大,经过2号口时速度大、压强小,洞中出现压强差,使空气顺利进入洞穴,故风是从1号口流入,故选A。
(2)“犬鼠洞穴空调器”运用的科学原理是流体压强与流速的关系,分析可知,并列行驶的军舰“不能靠得太近”、列车进站时,旅客必须站在安全线外,运用的科学原理都是流体压强与流速的关系;盒装牛奶喝完后,再用力吸一下,纸盒变扁了,运用的是大气压,故选AB。
16. a 400
【详解】[1]根据流体压强和流速的关系可知,b管上方气流速度小于a管上方的气流速度,那么b管上方气压大于a管上方气压,因此a管的水面高度大于b管。
[2]a管的液面比原来升高了2cm,则b管的液面比原来下降了2cm,故U形管底部左右两侧液体的压强差为
17.
【详解】机翼左平右凸,当气流从上向下从它的两侧流过时,机翼右侧的流速大、压强小;机翼左侧的流速小、压强大,从而产生水平向右的压强差、所以机翼受到一个水平向右的压力差,即机翼受到水平方向的合力,方向水平向右,作用点画在机翼的重心,如图所示:
18.
【详解】图示中,向下吹气时,乒乓球受到竖直向下和竖直向上的压力,因为乒乓球上方空气流速大于下方的空气流速,而流速大的位置压强小,所以向上的压力比向下的压力大,两个压力都作用在乒乓球的重心上,作图如下:
19.(1)最大
(2) 有关 2、4、5 远
【详解】(1)折叠多组不同规格的纸飞机,将每个纸飞机用最大力气水平掷出,重复多次实验,记录纸飞机飞出的最大距离作为最终实验数据,因为比赛时就是比较最大距离。
(2)[1]由控制变量法可知,实验1、2、3,三次实验时,机翅面积相同,机身夹角不同,纸飞机飞行的最大距离不同,说明纸飞机飞行的最大距离与机身夹角有关。
[2][3]根据控制变量法可知,由实验2、4、5可知,机身夹角相同,机翅面积越大,纸飞机飞行的最大距离越远。
20.(1) 小 减小
(2)二
(3)见解析
【详解】(1)[1]通过表中数据可知,风速越大,托盘测力计的示数越小,说明流体流速大的地方压强小。
[2]遮阳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,使电动车对地面的压力减小,从而导致车轮对地面间的摩擦力减小,带来极大的安全隐患。
(2)为解决工字形过道通风问题,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,根据流体压强与流速的关系,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。
(3)当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。
21.(1)流体流速越大,压强越小,从而获得向上的升力
(2) 迎角大小 先增大后减小
(3) 迎角大小 小于
【详解】(1)机翼做成上凸下平形状的原因是流体流速越大,压强越小,从而获得向上的升力。
(2)②[1]由题意可知,改变迎角大小,重复步骤①并计算升力平均值。
③[2]由图丁可知,飞机速度一定时,迎角在小于15°时,升力增大,大于15°时,升力减小,所以迎角增大,升力会先增大后减小。
(3)[1][2]根据控制变量法可知研究飞机的升力与其飞行速度的关系,要控制迎角大小不变,由题知θ1、θ2在15°和20°之间,速度小时,产生的升力小,需要角度接近15°来获取更大的升力使得等于飞机重力;速度大时,产生的升力大,需要角度大于15°来获取比之前小一点的升力,使升力等于飞机重力,所以可知飞机的升力一定时,速度较小,仰角应较小,则θ1<θ2。
22.(1)
(2)
(3)见解析
【详解】(1)由重力公式可得汽车受到的重力
(2)因为汽车在平直路面上匀速行驶,所以汽车处于平衡状态,故牵引力等于阻力,即
(3)根据小汽车的外形可知,当小汽车高速行驶时,汽车上方的空气流速大于下方的空气流速,所以上方的压强小于下方的压强,从而产生向上的压力差,减小了对地面的压力,故小汽车在水平路面静止时对地面的压力更大。
23.(1)极小
(2)1×107 N
(3)房子内外气压平衡
(4)1×106 N
【详解】(1)根据流体压强和流速的关系可知:流速越大的位置压强越小。因为空气旋转时,其中心最大风速比涡旋外围的风速大得多,所以漏斗状涡旋内部的压强远小于外部的大气压。
(2)大气对屋顶的压力
(3)房子内部与外部大气相通,内外气压相平衡,因此不会把屋顶压塌;
(4)屋外大气对屋顶的压力
屋顶内外受到的大气压力差
第1页,共2页
第1页,共2页
学科网(北京)股份有限公司
$