内容正文:
8.5流体压强与流速的关系 练习卷
一、单选题
1.如图所示,下列实例可以应用流体压强和流速关系解释的是( )
A.飞机机翼 B.船闸
C.乳牛自动喂水器 D.茶壶
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.小明在厦门站乘坐动车时,发现站台上都有一条安全线,当列车进站时,人必须站在安全线外。这是因为动车行车时( )
A.车身附近的空气流速大,压强大 B.车身附近的空气流速大,压强小
C.车身附近的空气流速小,压强大 D.车身附近的空气流速小,压强小
4.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
5.如图所示,未装满水的密闭小瓶上有一根两端开口的竖直细玻璃管,细玻璃管内水柱高于瓶内水面,现用一根饮料吸管水平靠在细玻璃管的上端吹气,下列分析正确的是( )
A.吹气时,上方空气流速大,细玻璃管内水柱下降
B.吹气时,上方空气流速大,细玻璃管内水柱不变
C.吹气前,瓶内气体压强等于瓶外大气压强
D.吹气前,瓶内气体压强大于瓶外大气压强
6.中国科学技术馆探索与发现4厅有个展品叫做“香蕉球”,描述的是足球比赛中罚任意球的场景。守方在离球门一定距离处用人墙挡住球门,而攻方隔着人墙将足球以旋转的方式发出,利用足球的自旋使足球两侧空气流速不同形成压强差,使足球走出一条香蕉状的路径,绕过人墙而射门。图给出了甲、乙、丙、丁四种足球自旋方向与飞行路径的示意图,下列说法正确的是( )
A.四个图都是正确的 B.甲、丙两图是正确的
C.甲、乙两图是正确的 D.甲、丁两图是正确的
7.下列生活事例,不能用流体压强与流速关系解释的是( )
A.图甲,刮大风时,伞面会被向上“吸”起
B.图乙,骆驼有宽大的脚掌,所以不会陷入沙中
C.图丙,等候列车的乘客应站在安全线以外
D.图丁,飞机水平飞行时有向上的升力
8.下图是非洲草原犬鼠洞穴的横截面示意图,犬鼠洞穴有两个出口,a处是平出口,b处是有土堆的隆起出口。当草原有风从左向右吹过时,下列说法正确的是( )
A.a处气流速度大,压强小 B.a、b处气流速度相同
C.气流从a处进,b处出 D.气流从b处进,a处出
二、填空题
9.太阳能无人机的飞机机翼上表面凸起,可使飞行过程中机翼上表面的空气流速____,压强____,(前两空均选填“大”或“小”)气流对上表面的压强____(选填“大于”“小于”或“等于”)对下表面的压强,从而形成升力。
10.1912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。
11.如图所示,某同学在探究流速大小对流体压强的影响时,从漏斗口向下用力吹气,当他将手指移开时,乒乓球___________(选填“会”、“不会”)下落。该现象可说明乒乓球上方气体流速___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)、压强___________ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
12.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__________。
13.在大试管内装适量的水,将小试管轻轻地放入大试管内,再把大试管倒扣,如图所示,小试管会_______,若在A处开一小口,小试管会 _______,若在B处开一小口,小试管会_____(以上三空均选填“上升”、“下降”或“静止不动”)。
三、实验题
14.物理老师在实验室做“流体压强与流速关系”的演示实验:如图甲所示的是由粗细不同的三节塑料管A、B、C连接而成的装置,三节管中分别接有三个相同传感器的探头,传感器与电脑相连。老师将抽气机与C管右端相连后开始平稳抽气,电脑绘制出的三节管中的气体压强随时间变化的p-t图像如图乙所示。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,则由图像可知:
(1)在抽气过程中,实验室的大气压为_______Pa。0~4s时,_____塑料管中的气体流速最快,图像①是____塑料管中的气体压强随时间变化的图像(后两空均选填“A”、“B”或“C”)。
(2)此实验说明了流动的气体,流速大处压强_____(选填“大”或“小”)。当老师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”或“减小”)。
(3)飞机机翼上表面弯曲,下表面较平直,当飞机前进时,机翼上、下方气体流速不同,机翼上、下表面就存在着________差,所以能够飞起来。在教室擦窗户时,室外一阵风沿走廊吹过,我们会看到窗帘向__________(选填“室内”或“室外”)飘去。
试卷第1页,共3页
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《8.5流体压强与流速的关系 练习卷》参考答案
1.A
【详解】A.飞机机翼上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,产生向上的压强差,即产生升力,故A符合题意;
BCD.船闸、乳牛自动喂水器、茶壶都是利用连通器原理,静止时液面相平,故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.B
【详解】对于流体(气体、液体),流速越大的位置,压强越小;流速越小的位置,压强越大。当动车高速行驶时,车身附近的空气会被列车带动,导致这一区域的空气流速大幅增大。根据上述规律,车身附近的压强就会相应减小。而站台上远离车身的区域,空气流速较慢,压强相对较大。此时,人与车身之间会形成一个压强差,这个压强差会产生指向车身的压力,若人站在安全线内,就可能被这个压力推向高速行驶的列车,引发安全事故。因此,人必须站在安全线外,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4.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。
5.D
【详解】AB.由流体压强和流速的关系可知,水平向玻璃管的上端吹气,玻璃管上方空气的流速增大,压强减小,瓶内气体压强不变,玻璃管中液体受到向上的压强差,液面上升,故AB错误;
CD.由题知,吹气前,玻璃管内水柱高于瓶内水面,瓶内气压等于玻璃管内水柱产生的压强和瓶外大气压之和,所以瓶内气体压强大于瓶外大气压强,故C错误,D正确。
故选D。
6.D
【详解】当足球在空中高速旋转的时候,足球将带动两侧的空气随之转动。足球向前飞行,前面的空气被足球分开为两侧从足球两侧滑过。由甲图可知,足球沿顺时针方向旋转,足球右侧空气流速大,压强小,左侧空气流速小,压强大,足球在压强差的作用下逐渐向右侧偏移,故甲图正确,丙图错误;当足球沿逆时针方向旋转时,足球左侧空气流速大,压强小,右侧空气流速小,压强大,足球在压强差的作用下应该逐渐向左侧偏移,故乙图错误,丁图正确;综上可得,甲、丁两图是正确的,故ABC错误,D正确。
故选D。
7.B
【详解】流体压强与流速的关系是:流速越大的地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大。
A.刮大风时,伞上方空气流速大,压强小,伞下方空气流速小,压强大,伞受到向上的压力差,所以会被向上“吸”起,能用流体压强与流速关系解释,故A不符合题意;
B.骆驼有宽大的脚掌,是通过增大受力面积来减小压强,所以不会陷入沙中,这是固体压强的知识,不能用流体压强与流速关系解释,故B符合题意;
C.列车行驶时,列车周围空气流速大,压强小,人站在安全线以内,外侧空气流速小,压强大,人会受到向内的压力差,容易发生危险,所以等候列车的乘客应站在安全线以外,能用流体压强与流速关系解释,故C不符合题意;
D.飞机水平飞行时,机翼上方空气流速大,压强小,机翼下方空气流速小,压强大,机翼受到向上的压力差,从而产生向上的升力,能用流体压强与流速关系解释,故D不符合题意。
故选B。
8.C
【详解】a处出口平整,b处出口向上隆起,当风从左向右吹过时,空气流经b处出口时路径变长,流速增大,则a处风速比较慢,b处风速比较快,根据流体压强与流速的关系可知,a处大气压比b处大,洞穴内气流从a处进,b处出,故C正确,ABD错误。
故选C。
9. 大 小 小于
【详解】[1]根据流体压强与流速的关系,在相同时间内,空气经过机翼上表面的路程更长,所以机翼上表面的空气流速大。
[2]流体的压强随流速的增大而减小,由于机翼上表面空气流速大,所以其压强小。
[3]机翼下表面空气流速相对较小,压强较大,因此气流对上表面的压强小于对下表面的压强,上下表面的压强差就形成了向上的升力。
10. 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。
11. 不会 增大 变小
【详解】[1][2][3]在气体中,流速越大(小)的位置,压强越小(大)。当从漏斗处向下用力吹气时,增大乒乓球上方空气的流动速度,压强减小,乒乓球下面的压强不变,乒乓球下面的压强大于上面的压强,乒乓球在压强差的作用下悬浮在漏斗中不会下落。
12. 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。
13. 上升 下降 下降
【解析】【小题1】[1][2][3]由图可知,在大试管内装适量的水,将小试管轻轻地放入大试管内,再把大试管倒扣,此时水由于重力向下流,大试管顶端的压强减小,则小试管在大气压的作用下会上升;当A处开小口后,有气体进入,受到大气压的作用,小试管在重力和大气压的作用下会下降;在B处开口后,外部空气从B进入,大试管内气压也变为大气压,B点下方的水由于重力会流出,当小试管上方和下方的压强相同时,小试管由于重力会下降。
14.(1) 101.3k A C
(2) 小 增大
(3) 压强 室外
【详解】(1)[1]由乙图气体压强随时间变化的p-t图像可知,最初的气压101.3kPa,即为此时实验室的大气压。
[2]由于抽气开始后,相同时间内,流过ABC三管的气体体积始终相同,而A管最细,所以0~4s时,A管中的气体流速最快。
[3]相同时刻,图像①气压最大,说明气体流速最小,因此是C管中的气体压强随时间变化的图像。
(2)[1]结合图像可分析得出结论,此实验说明了流体压强与流速关系为气体流速越快的位置,压强越小。
[2]流体的流速越大,流体的压强越小,①②③三条图线出现了下移,说明流体的压强变小,流速增大。
(3)[1]飞机机翼上表面弯曲,下表面较平直,当飞机前进时,相同时间内,空气经过机翼上面的速度大,下面速度小,所以机翼上表面压强小,下表面压强大,机翼上下表面出现压强差,产生升力,飞机上升。
[2]室外一阵风沿走廊吹过,室外空气流速大,压强小,室内压强不变,室内压强大于室外压强,所以窗帘向室外飘去。
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