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2026年中考物理九年级第二轮专题复习
探究流体压强与流速的关系
1.我国研制的第一架以氢内燃机为动力的通航飞机在沈阳成功首飞。如图甲所示,该飞机最大巡航速度为180km/h,整架飞机采用上单翼、低平尾、前置螺旋桨、前三点式不可收放起落架的布局形式。上单翼稳定性强,产生的升力大。前置螺旋桨是由发动机带动旋转向后排空气,推动飞机飞行。飞机因使用氢作为航空燃料而得名。飞机需在跑道上加速滑行一段距离,获得足够的升力后才能起飞。某次测试中,飞机在起飞离地前,平直跑道对它的支持力与滑行距离s的关系如图丙所示。滑行中获得的升力为,比例系数,v是飞机的滑行速度。飞机起飞后航行时所受阻力大小与速度的关系如表。
速度()
10
20
30
40
阻力
30
120
270
480
(1)飞机翼截面如图乙所示,机翼产生升力的原理是______。
(2)测试中,该飞机起飞离地时速度为______;
(3)当飞机以最大速度巡航时,受到的阻力______。
(4)请写出飞机滑行距离与滑行速度之间的定量关系式:______。
2.小帅在观看了央视科教频道关于风洞实验的节目,了解到很多飞行器的外形设计都要以风洞实验的结果为依据。受此启发,他用风扇和电子秤组装了模拟风洞实验的装置(如图甲所示),并用塑料瓶、木板等材料制作了两个形状不同的机翼模型(如图乙所示),用来比较不同形状的机翼模型所受到的升力大小。
请你回答下列问题:
(1)开启电风扇向右吹风过程中,模型相对于空气向______(选填“左”或“右”)运动。
(2)实验中发现,电风扇开启后模型会向右倒。为解决上述问题,你的办法是______。
(3)小帅将两个模型在不同风速下时对应的电子秤的示数记录到表格中,根据表格的数据,可知对同一机翼模型,风速越大,模型受到的升力越______。
(4)在比较不同形状机翼的升力时,小帅依据实验数据得到结论:平凸型机翼模型受到的升力比凹凸型机翼模型小。你认为应该给该结论加上的条件是______。
风速
电子秤示数/g
平凸型
凹凸型
不吹风
470
380
吹风(低速挡)
455
362
吹风(高速挡)
436
331
(5)为了更直接地测量升力的大小,小美建议将本实验的电子秤改为弹簧测力计。采用如图丙的方式将机翼模型悬吊起来,通过测力计示数的差值来反映升力大小,再进行上述实验。该方案是否合理?______,理由是______。
3.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的同学的纸飞机,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”)。
4.学校趣味实验社团课上,同学们开展了“让纸飞机飞得更远”的活动,活动中,同学们讨论了影响纸飞机飞行距离大小的相关因素,猜想如下:
猜想一:与所用纸张大小有关;
猜想二:与所用纸张材料有关;
猜想三:与发射角度(发射方向与水平面的夹角)有关;
同学们制作了相同形状的纸飞机若干个,并利用雪糕棒和橡皮筋制作了简易发射器(如图),以相同大小的发射速度和不同发射角度进行多次实验,整理相关数据如表一:
表一
实验序号
纸张大小
纸张材质
不同发射角度飞行的平均距离
0°
15°
30°
45°
1
18cm×26cm
打印纸
6.5m
15.8m
15.0m
8.9m
2
18cm×13cm
打印纸
6.4m
15.8m
15.1m
8.8m
3
18cm×26cm
旧报纸
5.6m
14.2m
13.2m
7.6m
(1)实验中,将每个纸飞机发射出去,重复多次实验,应该记录纸飞机的______(选填“最大”或“平均”)距离作为最终实验数据;
(2)简易发射器发射纸飞机时,将橡皮筋的______能转化为了纸飞机的动能,飞机最终落回地面,是因为受到______施加的力;
(3)通过分析表格数据可知:
①猜想一是______(选填“正确”或“错误”)的;
②用______(选填“打印纸”或“旧报纸”)制作纸飞机效果更好;
③其他条件一定时,随着发射角度的增大,纸飞机飞行的距离______;
(4)同学们又制作了甲、乙、丙三架形状相同的纸飞机,相关参数和发射角度如表二所示,发射器以相同大小的发射速度发射纸飞机,请你预测一下甲、乙、丙这三架纸飞机飞的最远的是______飞机。
表二
纸飞机编号
纸张大小
纸张材质
发射角度
甲
18cm×13cm
打印纸
30°
乙
18cm×13cm
打印纸
15°
丙
18cm×13cm
旧报纸
15°
5.根据图甲和图乙所示实验回答下列问题。
(1)如图甲所示,从两张纸中间竖直向下吹气时,看到的现象:纸片会__________ 。原因是____________________ ;
(2)如图乙所示,把一根吸管A插在盛水的杯子中,另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端,往B管中吹气,A管中水面会_______ 。如果A管中的水上升到管口,会被气流吹散,说明力可以改变物体的_________ 。利用这个装置的原理,可以制成________ 。
6.如图所示的是小李同学探究“流体压强与流速的关系”的实验装置。下列五个选项是他探究过程中的部分片段:
A.空气的压强与空气的流速有关系吗?
B.向两张纸之间吹气,两张纸相互靠近。
C.在气体中,流速越大的位置压强越小。
D.用手握住两张纸,让纸自由下垂,向两张纸之间吹气。
E.如果空气的压强与空气的流速有关系,向两张纸之间吹气,两张纸将相互靠近。
用以上片段的序号将小李同学的探究过程补充完整:小李同学首先提出了问题,并给出了猜想与假设;然后,为验证自己的猜想,他设计的实验是_________;进行实验时观察到的实验现象是_________;最后,通过分析和论证,得到的结论是___________。
7.小明看到一则新闻,新闻描述台湾风筝节一名三岁小女孩被风筝卷上天如图所示,小明想只有在有风的天气才容易让风筝飞起,应该是获得了升力,且此时的升力______小女孩的重力(选填“大于”或“等于”或“小于”)。他又想知道风筝为什么能获得如此大的升力,于是猜想升力大小与风筝的迎角、风筝的面积、风速有关,为了方便测量,他以机翼为模型,进行如图1中实验:
(1)小明制作了如图2甲所示的飞机机翼模型,机翼做成该形状的原因是流体流速大处压强______,从而获得的______升力;
(2)在探究升力与迎角的关系时,按以下步骤进行:
①调节风扇使风速最大,并使飞机模型的迎角为)0º记录测力计的示数;
②改变迎角大小,重复步骤①;
机翼投影面积
风速为升力
风速为升力
风速为升力
③得到“升力与迎角的关系”的图像如图2丁。由图像可知:飞机速度一定时,迎角增大,升力会( )(填序号);
A.逐渐变大
B.逐渐变小
C.先增大后减小
D.先减小后增大
(3)探究机翼面积及风速与升力的关系时,保持迎角不变,通过改变风速及机翼投影面积,获得实验数据如表所示。
①此时实验选用三组不同的风速分别进行是为了______(选填“多次测量取平均值”“避免实验偶然性”),通过上述信息分析可知:______(选填“大于”或“小于”);当机翼投影面积相同时,风速越大,机翼获得升力越大。
②继续分析数据可知:在风速相同时,______,机翼获得升力越大。
8.晓瑜在学习了压强的知识后,自己设计了如图所示的几个小实验:
(1)她将盛满水的矿泉水瓶放在水平桌面上,拧紧瓶盖,然后在矿泉水瓶的不同位置扎几个孔,如图甲所示,发现水没有流出来,这是由于_____的作用;拧开瓶盖后,实验现象如图乙所示,该实验现象表明:_____。
(2)晓瑜用两张纸探究流体压强与流速的关系,向两张纸中间吹气,实验现象如图丙所示。该实验现象说明流体在流速_____的地方压强越小。
(3)晓瑜又做了如图丁所示的实验,向吸管内吹气,发现竖直在水中的吸管内的液面_____(填“上升”“不变”或“降低”)。
9.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:_________。
10.在学校科技社团活动中,小梦同学所在的团队利用3D打印机制作了如图1所示的飞机模型。她了解到飞机在空中飞行时受多种因素的影响。
(1)小梦思考飞机升力与迎角()大小有什么关系?在老师的帮助下,她利用电风扇、升力测力计、飞机模型,按图2方式进行如下实验:
①闭合电风扇的开关,调节挡位使其风速最大,并使飞机模型的迎角为0°,记录测力计的示数。②改变迎角的大小,使其分别为5°、10°、15°、20°,重复步骤①并计算升力平均值。③处理相关数据得到“升力与迎角的关系”如图3。
请补充本实验得出的结论:_________;若迎角大于15°时,升力随迎角的增大而减小。
(2)小梦想要进一步研究“飞机的升力与其飞行的速度关系”。利用现有器材,只要控制迎角不变,通过调节_________改变飞机模型的飞行速度即可获得结论。以不同的风速进行多次实验,如图4所示,托盘测力计的示数与风速大小的关系记录如表所示。
风速()
0
5
10
15
20
25
30
测力计示数(N)
15
14.5
13
11
8
3.5
由该实验结果推测飞机起飞应该选择_________。(选填“顺风”或“逆风”)
(3)资料显示:本实验结论与实际相符且飞机迎角一定时,飞行速度越大,升力也越大,若飞机以做水平匀速直线飞行时的迎角为,而以做水平匀速直线飞行时的迎角为,(,均小于15°)。请比较,大小关系:_________。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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专题练习
参考答案
1.(1)流体流速越大的位置,压强越小
(2)20
(3)750
(4)
2.(1)左
(2)增大底座的质量
(3)大
(4)相同风速时
(5) 不合理 吹风时风对模型有水平方向的作用力,会使模型摆动,无法准确测量升力大小
3.(1)平均
(2) 有关 2、4、5 远
4.(1)最大
(2) 弹性势 地球
(3) 错误 打印纸 先增大后减小
(4)乙
5.(1) 向中间靠拢 两张纸之间空气流速大压强变小
(2) 上升 运动状态 喷雾器
6. D B C
7. 大于 小 向上 C 避免实验偶然性 大于 机翼投影面积越大
8.(1) 大气压强 液体的压强随深度的增加而增大
(2)越大
(3)上升
9.(1) 小 减小
(2)二
(3)人员站在安全线之内
10.(1)迎角0-15º升力随角度的的增大而增大
(2) 风扇转速 逆风
(3)
答案第1页,共2页
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