内容正文:
流体压强与流速的关系
一、选择题
1.下列实例中,可用“流体压强与流速的关系”解释的是( )
A.用吸管吸饮料 B.茶壶的壶盖留有小孔
C.用高压锅炖汤 D.飞鸟展开双翅获得升力
2.小科理解了飞机飞行的原理。国产大飞机C919机翼的横截面形状是上凸下平的,当高速飞行时,下列说法正确的是( )
A.机翼受到的合力方向向下
B.机翼上方气流的速度较慢
C.机翼上、下表面存在压强差
D.机翼下表面受到的气体压强较小
3.小明表演了一个节目,如图所示.他一只手握住胶管的中部,保持下半部分不动,另一只手抓住管的上半部,使其在空中快速转动,这时下管口附近的碎纸屑被吸进管中,并“天女散花”般地从上管口飞了出来.产生这一现象的原因是由于( )
A.下管口空气流速大,导致下管口的压强大于上管口的压强
B.下管口空气流速大,导致下管口的压强小于上管口的压强
C.上管口空气流速大,导致上管口的压强大于下管口的压强
D.上管口空气流速大,导致上管口的压强小于下管口的压强
4.小明做了一个实验,如图所示,玻璃瓶内装有红色的水,一根两端开口的细玻璃管穿过橡皮塞插入水中。推动活塞,瓶中的水在瓶内气压的作用下被压上去,以雾状喷出。其原因是( )
A.管口空气流速小,管口处的压强小
B.管口空气流速大,管口处的压强大
C.管口空气流速大,管口处的压强小
D.管口空气流速小,管口处的压强大
5.如图四个场景中,下列对应现象分析中,不正确的是( )
A.图甲,图钉帽做的宽大,是为了增大受力面积减小压强
B.图乙,盖在装满水杯口的硬纸片掉不下来,是受到大气压的作用
C.图丙,空气流过飞机机翼,上方流速慢压强小,下方流速快压强大
D.图丁,容器侧壁最下边小孔水射出的较远,是由于液体压强随深度增加而增大
二、多选题
6.中国自主研制的大型特种用途民用飞机“鲲龙”AG600是一款大型水陆两栖飞机,最大起飞质量是53.5t,最大航速是460km/h,一次可吸水12t,轮子与地面的总接触面积约为0.1m2,可以满足森林灭火和水上救援的需要。下列对“鲲龙”AG600飞机的判断正确的是( )
A.飞机能够升空,是因为机翼上表面受到的气压小于机翼下表面的气压
B.飞机以最大起飞质量起飞时,它所受到的升力等于5.35×105N
C.飞机以最大起飞质量停在机场时,它对地面的压强约为5.35×106Pa
D.飞机降落后关闭发动机不能马上停下来,是因为受到了惯性的作用
7.下列事实与所对应的物理知识相符的是( )
A.船闸——利用连通器原理
B.飞机起飞——利用空气的浮力
C.抖掉衣服上的灰尘——利用惯性
D.卡车的轮胎较宽——减小压强
8.如图所示,是我国自主研发的C919大型商用客机,有关客机的相关物理知识,正确的是( )
A.客机宽大的轮子,从而减小了客机着陆时对地面的压强
B.客机在高空受到的大气压强比在地面受到的大气压强要大
C.机翼成上凸下平的形状,是为了使客机升空获得空气的浮力
D.客机升空是利用了“流体在流速大的地方压强小”的原理
三、填空题
9.如图所示,小明用吸管吸牛奶时,发现奶盒变瘪了,说明了 的存在。若牛奶盒内插入一根吸管A,用另一根吸管B对准A的管口上方吹气,可以看到吸管A中牛奶液面 (选填“上升”“下降”或“不变”)。
10.如下图所示是我国研究的地效飞行器,它是可以贴海面或水面高速行驶的运载工具。相比于普通的水上载具,地效飞行器与水面脱离接触,减小了 ;飞行器匀速水平飞行时,机翼上方气体压强 (填“大于”、“等于”或“小于”)下方气体压强;当飞行器受到撞击时,安全气囊弹出,可使人的 增大,减小人所受压强。
11.如图所示,用弹簧测力计挂上飞机机翼模型,再用电风扇对着机翼模型吹风。因为在流体中,流速越大的位置,压强 (选填“越大”、“越小”或“不变”),所以增大风速,弹簧测力计示数 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
12.某科技馆内有一个风洞实验室。如图所示,一架飞机模型固定在测力计的秤盘上,当有风对着机头吹过时,测力计的示数会发生变化。这是因为风吹过飞机时,机翼上方空气的流速 机翼下方空气的流速,使得机翼上方空气的压强 (前两空均选填“大于”“小于”或“等于”)机翼下方空气的压强,从而产生一个向上的升力;如果无风时测力计的示数为,有风吹过时测力计的示数是,那么产生的升力是 。
13.当飞机在机场跑道滑行时,机翼上方的空气流速 下方的空气流速(选填“大于”“等于”或“小于”),机翼上、下方所受的压力差形成向上的升力。飞机离开跑道进入高空过程中,大气压强逐渐 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
14.小明用如图所示装置来研究液体压强与流速的关系。打开阀门,水流经过该装置时,可观察到A、B上方两管口水柱高度变化,且 上方管口水柱更高,从而说明了
。
15.如图所示,顺时针旋转的足球可以绕过“人墙”射入球门,这是因为足球左侧的空气流速比右侧的空气流速小,形成向 (选填“左”或“右”)的压力差;足球在飞向球门的过程中处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态。
16.如图所示是屋顶风帽,屋顶风帽是利用自然风使风帽实现室内换气的装置,它不用电,无噪声,节能环保。只要速度为0.2m/s的微风即可让其轻盈转动。风帽转动时其内部空气流速变大,压强变 ,室内的污浊气体在 的作用下被排出。
17.观察如图甲中汽车的外形可知,若汽车在水平路面上急速行驶,由于车上、下表面空气的流动速度不同,车对地面的压力会 (选填“变大”“变小”或“不变”),从而使车与地面之间的摩擦力 (选填“变大”“变小”或“不变”),车容易失控。为了避免发生上述意外情况,有些跑车为了提高“抓地力”在车尾安装一种“气流偏导器”,其外形应选用图乙中的 (选填“A”或“B”)。
18.如图为金华站上停靠的列车,站台上有一条宽约1米远的黄色警戒线,小明知道不能越过警戒线,这是为了防止列车快速经过时,由于列车两旁气流流动快,导致压强 (选填“增大”或“减小”),将自己“吸”过去。
四、实验探究题
19.如图甲所示,放学途中,小红撑着伞在雨中行走。一阵大风吹来,伞面被吹翻。她猜想伞面受到升力的大小可能与空气的流速有关,于是设计了如图乙所示的实验进行验证。
如图乙,小红用纸板制作了一个上凸下平的模型代替伞面,将其固定在一个托盘测力计上;在模型的正前方用电风扇迎面吹风,模拟气流。打开电风扇,调整气流速度,读出托盘测力计的示数,记入表中。
风速
无风
低速
高速
托盘测力计示数/N
18
16
10
(1)分析表中数据可知,空气低速流过时,模型所受升力为 N;空气流速越快,模型受到的升力越 (填“大”或“小”);
(2)每到夏天都会有人在电动车上加装遮阳伞(如图丙)。骑行时,人始终处于伞的影子当中,十分凉爽。但是,当电动车快速行驶时会导致车辆对地的压力 (填“大于”“小于”或“等于”)车的总重力,进而 (填“增大”或“减小”)了车轮与地面间的摩擦力,会带来极大的安全隐患。
20.如图所示,玻璃瓶里装一些红色的水,小明将一根两端开口的细玻璃管穿过橡皮塞插入水中,从管子上端吹入少量气体,就制成了一个多功能实验演示器。
(1)把此装置从山脚带到山顶时,发现玻璃管内液面会 (选填“上升”或“下降”),这说明了高度越高,大气压越 (选填“大”或“小”);
(2)取一吸管,靠近玻璃管口,通过吸管向右吹气,如图所示,发现玻璃管内液面 (选填“上升”或“下降”),这说明:在流体中,流速越大的位置,压强越 ;
(3)将瓶内灌满水,塞紧塞子,用力挤压瓶子,玻璃管内液面 (选填“上升”或“下降”),说明力可以改变物体的 。
五、科普阅读题
21.阅读短文,回答问题。
流体阻力
物体在流体(气体或液体)中运动时,会受到阻力作用,该阻力叫做流体阻力。流体阻力大小与物体运动速度大小有关,速度越大,阻力越大,流体阻力大小还跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大。此外,流体阻力跟物体的形状有关,头圆尾尖(这种形状通常叫做流线型)的物体受到的阻力较小,比如战斗机就要设计成流线型,从而减小流体阻力。物体从高空由静止下落,速度会越来越大,所受阻力也越来越大,下落一段距离后,将 以某一速度做匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。跳伞运动就是利用了这个原理,在开伞后一段时间后,流体阻力足够大,使跳伞运动运员做匀速直线运动。
(1)战斗机能够飞行,是因为机翼 流速较大,从而获得升力。(选填“上表面/下表面”)
(2)跳伞运动员下落过程中随着速度的增大,受到的重力 ,受到的阻力 (前两空均选填“增大/减小/不变”);当运动员受到的阻力 (选填“大于/小于/等于”)重力时,跳伞运动员开始匀速直线下落;
(3) 开伞后运动员下落时的流体阻力与速度的平方成正比, 即 , 其中 ,则人加全部装备总质量为 的跳伞运动员匀速下落时的速度约为 。( 取 10 )
六、综合题
22.小明利用家里的废弃器材,制作了如图所示的实验工具。
(1)如图甲,小明用手使劲捏玻璃瓶时,细玻璃管内的水柱会上升,由此来判断玻璃瓶发生了微小形变。这里用到的科学方法是 。松手后水面又会回到原来的位置,说明松手前玻璃瓶发生了 (选填“弹性”或“塑性”)形变;
(2)如图乙,为自制气压计,提着瓶子从一楼走到六楼,观察到吸管中的液面 ,说明了大气压强随海拔高度升高而 (选填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)如图丙,为自制“喷雾器”,往B管中吹气,可以看到A管中的液面 (选填“上升”、“下降”或“不变”)。这表明,在气体中,流速越大的位置压强越 。
答案
1.D
2.C
3.D
4.C
5.C
6.A,B,C
7.A,C,D
8.A,D
9.大气压;上升
10.摩擦力;小于;受力面积
11.越小;减小
12.大于;小于;20
13.大于;变小
14.A;流速大的位置压强小
15.右;非平衡
16.小;大气压
17.变小;变小;B
18.减小
19.2;大;小于;减小
20.上升;小;上升;小;上升;形状
21.(1)上表面
(2)不变;增大;等于
(3)5
22.转换法;弹性;上升;减小;上升;小
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