9.5 流体压强与流速的关系 课时练习-2025-2026学年八年级下学期人教版(2024)物理
2026-04-29
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摘要:
**基本信息**
以流体压强与流速关系为核心,通过基础认知、实验探究到综合应用的三层递进设计,实现从概念理解到实际问题解决的知识巩固路径,培养物理观念与科学思维。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础层|核心概念及现象辨析(单选1-8、填空9-13)|生活情境题(雨伞形变、真空包装)强化物理观念|
|提升层|实验原理与情境应用(实验14-15、综合16)|探究性实验(A管水面上升)及生物情境(犬鼠洞穴)培养科学探究能力|
|应用层|力学综合计算(计算17-18)|汽车压强分析结合数学运算,提升科学推理与问题解决能力|
内容正文:
9.5 流体压强与流速的关系
一、单选题(本大题共8小题)
1.你是否有过这样的经历,撑一把雨伞行走在雨中,如图所示,一阵大风吹来,伞面可能被“吸”,发生严重形变,下列有关这一现象及其解释,正确的是( )
A.伞面被向下“吸”
B.伞上方的空气流速大于下方
C.伞上方的空气流速等于下方
D.伞上方的空气流速小于下方
2.目前很多食品店都会提供真空包装的服务,这使得部分不易储存的美食跨市、跨省共享成为了可能,如图所示,我们可以看到当包装完成后,包装层紧紧地“粘”在了食物的表面。则下列选项中,原理与真空包装不相同的是( )
A.同向行驶的两艘船应该保持足够的船间距 B.使用活塞式抽水机从地下取水
C.吸盘式挂钩能够紧紧地贴在竖直的墙壁上 D.注射器从药瓶中抽取药液
3.021年我国脱贫攻坚战取得了全面胜利。随着人民的生活水平不断提高,汽车几乎成了大部分家庭必备的交通工具。下列关于汽车的物理知识错误的是( )
A.汽车车身的形状上凸下平,高速行驶时可以减小汽车对路面的压力
B.正在匀速行驶的汽车,当所受的外力都消失时,它的运动状态会发生变化
C.汽车到了终点不能立即停下来,是因为有惯性
D.汽车的轮胎上有凹凸不平的花纹,是为了增大摩擦力
4.龙卷风的实质是高速旋转的气流。它能把地面上的物体或人畜“吸”起卷入空中。龙卷风能“吸”起物体是因为( )
A.龙卷风内部的压强小于外部的压强
B.龙卷风内部的压强大于外部的压强
C.龙卷风使物体受到重力变小
D.龙卷风增大了空气对物体的浮力
5.图中所示的物理现象,不能用流体压强与流速的关系解释的是( )
A.甲图中,窗外有风吹过时,窗帘飘出窗外
B.乙图中,向吸管内吹气,水就从吸管的上端喷出
C.丙图中,向两个静止的乒乓球中间吹气,乒乓球会向中间靠拢
D.丁图中,将插在大杯水中的吸管上端堵住,能将吸管里的水转移到小杯里
6.小华观察发现:同一河流,狭窄处比宽阔处水流更快。受此启发,他结合所学物理知识,设计了四种装置吸取液体肥,用于学校劳动基地水肥一体化灌溉,各装置剖面如图所示。在左端管口横截面积和水流流速相同的情况下,下列设计中吸肥最快的是( )
A. B.
C. D.
7.科技节,同学们用吹风机和一串气球表演“风火轮”,随着吹风机吹出空气,气球转动并向吹风机上方移动,这是因为吹风机出风口上方的空气( )
A.流速大,压强小 B.流速大,压强大
C.流速小,压强小 D.流速小,压强大
8.如图所示,在密闭封口容器底部开孔,插入一个漏斗,纸杯中的水从漏斗流出一段时间后,放置一乒乓球在漏斗底部发现乒乓球不掉落,下列说法正确的是( )
A.纸杯中的水会匀速流出
B.水对纸杯底部的压强减小的越来越快
C.乒乓球不掉落是因为漏斗壁对它的摩擦力增大
D.水从漏斗流出时,乒乓球上方的水流速大,压强小,所以乒乓球才不会掉落
二、填空题(本大题共5小题)
9.(2分)如图所示,烧杯内装满水,将吸管的端插入水中,用另一根吸管沿图示方向吹气,水会从______(选填“烧杯口”或“口”)流出,原因是______________________。
(第14题图)
10.我们在吃面条的时候总要“秃噜”(吸气),面条才能快速地进入嘴里。当我们吸气时,口腔内的空气流速 (填“变大”或“变小”),口腔内的压强 (填“变大”或“变小”),这样,面条在压力差的作用下进入口中。
11.在病人转移急救时,救护车行驶中车身表面空气流动快,压强 ,车内空气会向外排出。因此在运送患有传染病的患者时,医院会选用如图所示的负压救护车,它利用技术手段使车内气压 (选填“大于”“小于”或“等于”)外界大气压,保证空气只能由车外流向车内,从而避免更多人群的感染,做到“安全隔离”。
12.物理学与日常生活 (2分)如图所示,拧动燃气灶的点火装置后,天然气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃。因为天然气的喷入导致进口处的天然气流速____(选填“大”或“小”),压强____(选填“大于”“小于”或“等于”)大气压强,所以天然气不会从进口处外泄。
13.对于流动的液体和气体,在流速大的地方压强 。如图所示:用手拿着两个相互靠近且自然下垂的纸条,从中间由上向下吹气时,会看到两纸片 。
三、实验题(本大题共2小题)
14.如图甲、乙是同学们做过的两个物理实验.
甲的现象:“从B管右端向管内吹气,A管水面上升”;说明的原理是 ,
乙现象:“迅速击打硬纸板,鸡蛋不会随硬纸板飞出”;说明的原理 .
15.关于如图所示的三个实验,请回答下列问题∶
(1)甲实验∶研究“压强和流体流速”关系,实验中向两张纸中间吹气,两张纸相互靠拢。此实验现象初步说明了空气流速大的地方压强 (选填∶“大”或“小”)
(2)乙实验∶研究“同一直线上二力合成”,实验中两个力F1和F2同时拉弹簧与一个力F单独拉弹簧,都要将弹簧右端点从位置A拉伸到位置B,这样做目的是为了保证力 (选填“改变物体的形状”或“改变物体的运动状态”)的效果相同,这种方法叫“等效替代法”。
(3)丙实验∶研究“阻力对物体运动的影响”,提供的铺垫材料分别是毛巾、棉布、木板,实验中应使小车每次到达水平面的速度 ,因此应让小车从斜面的 自由下滑。在水平桌面上铺垫实验材料的顺序应是∶毛巾、棉布、木板,这是为了在此实验的基础上,进一步科学推理得出∶运动的物体不受力作用时, 。
四、综合题(本大题共1小题)
16.如图所示,是非洲草原犬鼠洞穴的横截面示意图,洞穴有两个出口,一个是平的,而另一个则是隆起的圆形土堆。生物学家通过很长的时间才弄清其中的奥秘:犬鼠洞口的这种设计,是犬鼠为了适应洞内的生活而建立的通风设施。
(1)请你在图中用带箭头的线标出洞穴内空气流动的方向(; );
(2)犬鼠的这个洞穴通风所包含的物理道理是: 。
五、计算题(本大题共2小题)
17.随着时代的进步,轿车的车速和性能有了较大提升,某轿车如图所示,它的质量是1.6 t,每个轮子与地面的接触面积是0.02 m2。
(1)求它空载时,静止在地面上受到的压强 (取g=10N/kg);( )
(2)当轿车高速行驶时,对地面的压力会___(选填“不变”“变大”“变小”)请用所学过的物理知识分析其原因。
18.如图,是某同学家中最近购买的一辆小轿车,在某次匀速行驶时的有关数据如下表:求:
(1)观察小轿车的外形,可知小轿车在水平路面高速行驶时,对地面的压力 (选填“大于”“小于”或“等于”)静止时对地面的压力;
(2)该轿车能承载物体的最大重力是多少?( )(g取10N/kg)
小轿车总质量
1600kg
静止时每只轮胎与地面的接触面积
400cm2
轮胎能承受的最大气压
匀速行驶过程中的总阻力
总重的0. 05倍
答案
1.B
解析:等质量的空气在相同的时间内同时通过伞的上表面和下表面,由于伞上表面弯曲,下表面平直,所以空气通过上表面的流速大,通过下表面的流速小;因为伞上方的空气流速大,压强小,伞下方的空气流速小,压强大,所以伞面受到一个向上的压强差,伞被向上“吸”。
2.A
解析:真空包装完成后,袋内几乎成真空,气压几乎为0,在大气压的作用下,包装层紧紧地“粘”在了食物的表面,所以真空包装利用了大气压;
A.同向行驶的两艘船应该保持足够的船间距,这是因为两船之间水流速度大,压强小,外侧压强大,容易使两船相互靠近发生碰撞,利用的是流体压强与流速的关系,不是大气压,故A符合题意;
B.使用活塞式抽水机从地下取水,是通过活塞上移使抽水机内水面上方的气压减小,水在外界大气压的作用下,被压上来,利用了大气压,故B不符合题意;
C.吸盘式挂钩能够紧紧地贴在竖直的墙壁上,是先把吸盘内的空气挤出,使内部气压减小,在外界大气压的作用下,吸盘被压在墙壁上,利用了大气压,故C不符合题意;
D.注射器从药瓶中抽取药液,是先将注射器内的空气排出,然后将活塞往后拉,注射器内气压减小,药液在外界大气压的作用下被压入注射器,利用了大气压,故D不符合题意。
3.B
解析:
A.汽车车身的形状上凸下平,空气通过这样的车身时,上面的空气流速大,压强小,而下面的空气流速小,压强大,于是形成一个向上的压力,那么车的重力保持不变时,车对路面的压力会变小,故A正确,不符合题意;
B.本是匀速行驶的汽车,当所受的外力都消失时,它会保持原来的运动状态不变,所以依然会做匀速直线运动,故B错误,符合题意;
C.汽车到达终点不能立即停下,是因为汽车具有惯性,保持原来的运动状态向前冲,故C正确,不符合题意;
D.轮胎上凹凸不平的花纹,可以增大接触面的粗糙程度,在压力不变时,增大摩擦,故D正确,不符合题意。
故选B。
4.A
解析:AB.根据流体压强与流速的关系可知:龙卷风内部空气流速快,外部流速慢,造成龙卷风内部的压强远小于外部的压强,由于物体或人畜受到内外的压力差,能“吸”起,故A符合题意,B不符合题意;
C.物体的质量不变,物体受到重力不变,故C不符合题意;
D.物体排开气体的体积不变,气体的密度不变,空气对物体的浮力不变,故D不符合题意。
5.D
解析:甲图中,窗外有风吹过时,窗外空气流速大,压强小,小于室内气压,在气压差的作用下,窗帘飘出窗外,故不符合题意;乙图中,向吸管内吹气,吸管的上端空气流速变大,压强变小,所以水就从吸管的上端喷出,故不符合题意;丙图中,向两个静止的乒乓球中间吹气,乒乓球中间空气流速变大,压强变小,小于外侧气压,在气压差的作用下,乒乓球会向中间靠拢,故不符合题意;丁图中,将插在大杯水中的吸管上端堵住,能将吸管里的水转移到小杯里,这是利用了大气压的作用,故符合题意。故选。
6.A
解析:如图A装置中间管道最窄,在水流量相同的情况下,水在装置狭窄处流速最快,根据流速越大压强越小,此处压强会变得很小,与外界大气压形成较大的压强差,从而能快速将液体肥吸上来。故选。
7.A
解析:吹风机在工作时,出风口上方的空气流速大压强小,其他地方压强大,使气球转动并向吹风机上方移动,故正确。
8.D
解析:A.随着水流出,纸杯内水面降低,水的压强减小,水流速度变慢,不是匀速流出,故A错误;
B.水的深度减小变慢,根据,水对纸杯底部压强减小得越来越慢,故B错误;
CD.水流出时,乒乓球上方水流速大,压强小,下方压强大,压力差托住乒乓球,故C错误,D正确。
9.口; 流体流速大的位置压强小
解析:用另一根吸管沿图示方向吹气时,口空气流速变大,压强变小,水在大气压作用下被压入吸管并从口流出,原因是流体流速大的位置压强小。
10.变大;变小
解析:流体的压强随流速的增大而减小;当我们吸气时,口腔内的空气流速变大,口腔内的压强变小,小于大气压,这样,面条在压力差的作用下进入口中。
11.小;小于
解析:根据流体压强与流速的关系,流体流速越大的位置,压强越小。救护车行驶中车身表面空气流动快,所以压强小。
负压救护车要保证空气只能由车外流向车内,根据气体总是从压强大的地方流向压强小的地方,所以要利用技术手段使车内气压小于外界大气压。
12.大; 小于
解析:流体流速越大,压强越小,因为天然气的喷入导致进口处的天然气流速大,压强小于大气压强,所以天然气不会从进口处外泄。
13.小;向中间靠拢;
解析:
科学家通过大量实验发现,对于流动的液体和气体,在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
从中间由上向下吹气时,纸片中间的空气流速大,压强小,纸片外侧的空气流速小,压强大,在压强差的作用下使纸片向中间靠拢。
14.流体的流速越大压强越小;静止的物体也具有惯性或鸡蛋具有惯性;
解析:
(1)从B管右端向管内吹气时,A管上端的空气流速快,压强小.由于大气压强的作用,液体从烧杯中压入A管中,A管中的水会上升.
(2)鸡蛋原来是静止的,迅速击打硬纸板,硬纸板受力飞出,但鸡蛋由于惯性还要保持原来的静止状态,所以鸡蛋不会随硬纸板飞出,而是落入水中.
15.小;改变物体的形状;相同;同一高度;将保持原来的速度作匀速直线运动
解析:
(1)[1]当向中间吹气时,中间的空气流动速度增大,压强减小,纸外侧的压强不变,纸受到向内的压强大于向外的压强,受到向内的压力大于向外的压力,纸在压力差的作用下向中间靠拢,说明气体流速越大的地方压强越小。
(2)[2]力可以改变物体的形状或物体的运动状态,实验中两个力F1和F2同时拉弹簧与一个力F单独拉弹簧,都要将弹簧右端点从位置A拉伸到位置B,这两次拉弹簧应使弹簧的下端到达相同的位置,弹簧改变的形状相同,则力F1和F2对弹簧产生的作用效果跟力F的作用效果相同,这种方法叫“等效替代法”。
(3)[3][4]研究“阻力对物体运动的影响”实验中,根据控制变量法思想,实验中应使小车每次到达水平面的速度相同,即应让小车从斜面的同一高度自由下滑,重力势能转化为动能,通过改变水平面的粗糙程度来观察小车运动的距离变化情况。
[5]结合实验现象推测及牛顿第一定律可知,运动的物体不受力作用时,将保持原来的速度作匀速直线运动。
16.(1) (2)气体流速快的,气体压强小,气体流速小的,气体压强大
解析:(1)(2)平的洞穴出口风走过的路程比隆起的洞口风走过的路程小,由得,平的洞口的风速比隆起的洞口的风速慢,则平的洞口上方的气体压强大于隆起的洞口的气体压强,在压强差的作用下,风从平的洞口进入隆起的洞口,如图所示:
17. 变小,见解析
解析:
(1)小汽车空载静止于地面处于平衡状态,对地压力等于重力,受力面积等于四个轮子的总面积,静止在地面上受到的压强
(2)轿车高速行驶的时候,由于汽车的流线型,类似于飞机的机翼,上方空气流速大的,压强小,下方空气流速小压强大,也就是说上方空气对轿车向下的压力小于下方空气对轿车向上的压力,因此轿车受到空气的压力是向上的.轿车竖直方向还受到自身重力和地面支持力,根据平衡条件,应该是自身重力等于空气压力和地面支持力之和.由于多出一个空气向上的压力导致地面支持力变小。
18. 小于 2.4×104N
解析:
解:(1)[1]观察小轿车的外形,小轿车上面的流线长度大于车下面的流线长度,可知开动小轿车时,空气在上面的流速大于下面的流速,根据流体压强与流速的关系,流速大压强小,则空气在上面的压强小,在下面的压强大,上下存在压强差,会对小轿车产生一个向上的力,这情况下对小轿车在竖直方向上受力分析,它受到一个空气对它向上的力、地面对它的支持力、自身的重力而处于平衡状态,即
当它静止时,在竖直方向上受力分析,它只是受到自身重力、地面对它的支持力而处于平衡状态,即
则由上面两式可知
那么
可知小轿车在水平路面高速行驶时,地面对小轿车的支持力小于静止时地面对对小轿车的支持力,力的作用是相互的,地面对小轿车的支持力大小等于小轿车对地面的压力大小,则小轿车在水平路面高速行驶时,对地面的压力小于静止时对地面的压力。
(2)[2]观察表中数据,小轿车总质量是1600kg,g取10N/kg,则根据可知,小轿车总重力
静止时每只轮胎与地面的接触面积是400cm2,总共4个轮胎,则总共的接触面积
轮胎能承受的最大气压是,那么这个气体压力大小
设该轿车能承载物体的最大重力是,则
该轿车能承载物体的最大重力是。
答:(1)观察小轿车的外形,可知小轿车在水平路面高速行驶时,对地面的压力小于静止时对地面的压力;
(2)该轿车能承载物体的最大重力是。
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