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文档简介
8.4流体压强与流速的关系一、单选题1.下列事例应用了“流体压强与流速的关系”的是()A.用吸管从瓶中吸起饮料 B.飞机飞行时获得升力C.潜水艇在海面下沉浮 D.高铁车头设计成流线型2.我国要求乘客候车时必须站在站台安全线之外,这是因为列车进站时车体附近()A.空气流速大,压强小 B.空气流速大,压强大C.空气流速小,压强小 D.人太多了,为防止拥挤3.如图,小纸条靠近水龙头流下的稳定的水流,关于小纸条的运动情况,以下分析正确的是()A.小纸条远离水流,因为纸与水流间的空气流速增大,压强变大B.小纸条远离水流,因为纸与水流间的空气流速增大,压强变小C.小纸条靠近水流,因为纸与水流间的空气流速增大,压强变大D.小纸条靠近水流,因为纸与水流间的空气流速增大,压强变小4.下列做法或事例中,表述不正确的是()A.如图甲:口吹硬币跳跃木块,硬币下方气体流速比上方大B.如图乙:往B管中吹气,A管口压强变小,A管中的水上升C.如图丙:洞内空气是从B流向AD.如图丁:无论对着漏斗口吸气还是吹气,乒乓球都可能不会落下5.如图所示,一阵大风吹来,伞面可能被“吸”得严重变形。下列有关这一现象及解释正确的是()A.伞面被向上“吸”,因为伞上方的空气流速小于下方B.伞面被向上“吸”,因为伞上方的空气流速大于下方C.伞面被向下“吸”,因为伞上方的气压大于下方D.伞面被向下“吸”,因为伞上方的气压大于下方6.下面是有关流体压强和流速关系在生活中的实例,关于他们的说法错误的是()A.图甲,取两张白纸,使其平行自然下垂,向两纸中间用力吹气,可观察到两纸相互靠近B.图乙,飞机前进时,机翼把气流分为上、下两部分,机翼上方气流速度大,压强小,机翼下方气流速度小,压强大C.图丙,小汽车的外形类似于飞机机翼,当一辆飞奔的小汽车在平直的公路上匀速行驶时,小汽车对地面的压力大于车的重力D.图丁,往B管中用力吹气,可以看到A管中的水面上升7.如图为飞机的机翼截面形状示意图。飞机在飞行时,关于机翼的上方和下方的空气流速和气流压强,下列说法中正确的是()A.机翼上方的空气流速大,气流压强较大B.机翼下方的空气流速大,气流压强较大C.机翼上方的空气流速大,气流压强较小D.机翼下方的空气流速大,气流压强较小8.乒乓球前进过程中由于不同的旋转方向会沿不同的径迹运动。运动员用三种不同的击球方法把乒乓球击出,请判断,图中1、2、3三条径迹分别表示上旋球(球沿逆时针方向旋转)、下旋球(球沿顺时针方向旋转)、不转球中的哪一种()A.上旋球、下旋球、不转球 B.不转球、下旋球、上旋球C.上旋球、不转球、下旋球 D.下旋球、不转球、上旋球9.如图,某创新实验小组设计的“研究液体压强与流速的关系”的装置,Y为上端开口的容器,储存液体,X1、X2为上端开口的细玻璃管,与矿泉水瓶、细塑料管等连通。M、N分别是X1、X内液体中同一水平线上的两个点。下列判断正确的是()A.开关关闭时,X1内的液面高于X2内的液面B.开关打开时,X1内的液面低于X2内的液面C.开关关闭时,液体在M点的压强大于液体在N点的压强D.开关打开时,液体在M点的压强大于液体在N点的压强10.足球比赛中,运动员将足球以旋转的方式发出“香蕉球”,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。图中给出了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.乙、丙两图是正确的 B.甲、丙两图是正确的C.甲、乙两图是正确的 D.甲、丁两图是正确的二、填空题11.如图所示,高铁站台离边缘不远处有一条黄色盲道砖铺设的警戒线,为保障安全,乘客候车不能越过警戒线,否则若高铁急速驶过时,乘客易被“吸”向列车而产生危险,其原因是____________;如果对高铁实行全面提速,那么警戒线离站台边缘的距离应____________(增大/减小);盲道砖上的凸起是为了通过____________而增大压强。12.如图所示,在气体压强教学中,老师让同学们上来展示“乒乓球在倒置漏斗中不落地”的小实验。小明和小亮自告奋勇上台,他们含住漏斗嘴一个吹气,一个吸气,实验都获得了成功。当小明演示时,同学们看到乒乓球在倒置的漏斗中旋转、跳动,但就是不下落,根据你的经验分析,小明应该是在______(选填“吹气”和“吸气”),乒乓球不下落的原因是______;小亮实验时乒乓球不下落是靠______的作用。13.我们经常看到这样的现象:在无风的天气,汽车在马路上快速驶过以后,马路两边的树叶会随风飘动,如图所示,汽车向左行驶,马路两边的树叶会沿着___方向飘动。(填A、B、C)14.小明从倒置的漏斗口向下吹气,发现乒乓球没有掉落(如图甲所示),该现象可以用______的知识来解释。将图乙所示的玻璃管装置接到水流稳定的自来水管上,当水在玻璃管中流动时,玻璃管横截面大的地方流速小,横截面小的地方流速大,则______(选填“A”或“B”)管中的水位高。15.用水平风吹如图所示的四个模型(截面图),其中,________图是飞机机翼模型,空气对模型下表面的压强________上表面的压强(选填“大于”“等于”或“小于”)________图是汽车尾翼模型,有助于汽车行驶时压紧在地面上。16.如图所示的装置可以用来研究液体压强与流速的关系。(1)如图所示,当阀门K关闭时,A、B两竖直细玻璃管中的液面___________(选填“相平”或“不相平”);(2)打开阀门K,待水流稳定后,B管下端的水流速度___________(选填“大于”“小于”或“等于”)A管下端的水流速度,所以B管下端水压较___________(选填“大”或“小”),B管中液面较___________(选填“高”或“低”)。17.如图所示是一种简易洗浴装置,利用管道将水龙头、喷头和装热水的容器相连。它的工作原理是:将水龙头打开凉水流出,在水平管道a中会形成压强较小的区域,这是因为___________,在___________的作用下,热水会沿b管道上升从而与凉水混合并在c管道中形成温水。请写出一种在相同时间内使更多热水进入b管道的方法:___________。18.鸟撞飞机事件时有发生,是不是它们“瞎”了?研究发现雨燕等鸟类具有边飞边睡的能力,甚至还能长时间张开一只眼睛来观察飞行路径,避免与其它鸟类或物体碰撞。研究还发现,某种鸟类只有距离运动的物体30m内才逃离。由于飞机速度很快,所以它们就没有足够的时间来逃离,而引起撞机事件。综合上述信息,回答下列问题:(1)数据显示,一只0.5kg的鸟正面撞在迎面飞来的速度为720km/h的飞机上,就会产生1.6×104N撞击力,对飞机造成损伤。假如撞击面积为0.01m2,计算该鸟撞击飞机的压强___________Pa;(2)如表是三种材料的相关参数,从飞机承受鸟类撞击能力和飞机自身重量考虑,最适宜用来制造飞机的材料是___________;性质材料A材料B材料C抗压性(N/m2)1.2×1041.6×1042.0×104密度(kg/m3)1.2×1034.0×1031.2×103(3)如图1,一架飞机以720km/h的速度向正前方O点的鸟迎头飞去,则飞机的头A点到达O点位置所需的时间是___________s,这也就是飞机留给该鸟逃离O点的时间;(4)天空自古以来都是鸟类的地盘,鸟类也是人类灵感的来源之一,飞机就是根据鸟的翅膀特点发明出来的。飞机能够飞上高空,得益于机翼的结构,机翼上方的空气流速___________机翼下方的空气流速,导致机翼下方的压强___________机翼上方的压强(选填“大于”或“小于”),从而形成一种向上的升力,则机翼的横截图应该是图2中的___________(选填字母)。三、作图题19.利用如图所示的装水烧杯和两根吸管可以制作一个“口吹喷雾器”。请你将两根吸管画在装水烧杯的恰当位置,完成“口吹喷雾器”的示意图。20.如图,自来水管中的水正在流淌,请大致画出B管中水面的位置。21.如图,一架飞机正在空中水平匀速直线飞行。请在图中画出飞机在竖直方向上的受力示意图(力的作用点画在O点)。四、实验题22.小李同学探究“流体压强与流速的关系”,探究过程中的实验装置如图,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.在两张纸之间吹气,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,在两张纸之间吹气E.如果空气的压强与空气的流速有关系,在两张纸之间吹气,两张纸将相互靠近用以上片断的序号将小李同学的探究过程补充完整:小李同学提出了问题,并给出了猜想或假设,然后,为验证自己的猜想,他提出的问题是______;设计实验的操作方法是______;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______。(填选项代号)23.如图所示的实验:(1)甲图:吹硬币使硬币翻越木条,是利用流体的______的原理。(2)乙图:电风扇向左方吹风,小车便朝右方运动起来,说明______。(3)丙图:连通器中装入同种液体,液体不流动时,连通器中各部分液体的液面总保持______。24.如图,小明用杯子做了几个物理小实验。(1)图甲,在玻璃杯中装满米,压紧后插入竹筷,再慢慢将竹筷向上提,杯子也会跟着竹筷一起被提起来。若米重2N,玻璃杯重1N,则当筷子提着米在空中静止时,米与筷子的摩擦力为________N;(2)图乙,杯子里装满了水,用纸板盖住水杯,倒置后水没有流出。此现象可以说明_______的存在;(3)图丙,在空玻璃杯子里放一乒乓球,沿图示方向用力吹气,乒乓球跳出玻璃杯。此现象可以说明___________。25.小明同学在学习流体压强知识时做了如下一系列实验和分析。请你帮助他补全下面的内容。(1)如图所示,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)接着,小明又自制了一个飞机机翼模型(如图),将其固定在托盘测力计上,在机翼模型的正前方用电扇迎面吹风,来模拟飞机飞行时的气流。电扇转动后,托盘测力计的示数将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。比较机翼上下方气流压强的大小,进一步验证了上面的关系。(3)小明又找了如下一些生活情景,其中能用上述实验规律进行解释的是______。A.火车与站台之间有黄色的安全线B.将氢气球放手后,它会漂向空中C.通过拍打衣服清除它上面的灰尘26.如图甲所示是演示“流体压强与流速的关系”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。(1)如果在右端c处往装置里急吹气,导致b管上方气流速度_______a管上方的气流速度(选填“大于”或“等于”或“小于”),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处左右两侧水的压强差为______Pa;(g取10N/kg)(2)图乙是某种喷雾器的工作原理示意图,当喷雾器未工作时,细管A内外气压相等,细管A内外液面_______。当喷雾器工作时,空气从细管B的右端快速喷出,导致细管A上方空气的流速突然增大,细管A内液面上方气压_______细管A外液面上方的气压(选填“大于”“等于”或“小于”),液体就沿细管A的管口流出,同时受到气流的冲击,形成雾状向右喷出,如果此时喷雾器停止工作,细管A中的液体将______。27.学习了“流体压强”的知识后,小明在家里做了如下的实验:(1)由图甲所示的实验,只打开A阀门,水流入管道,当水稳定后,a管液面高度____b管液面高度;再打开B阀门,在水向外流的过程中,a管液面高度_____b管液面高度.(两空均选填“大于”、“等于”或“小于”).(2)在图乙所示的实验中,电扇转动后,托盘测力计的示数__________(3)在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球(如图丙).然后从漏斗口向下用力吹气,再将手指移开,乒乓球__________(选填“会”或“不会”)掉下来.(4)小明想,能否用压强计探究气体压强与流速关系呢?他设计了如图A所示的实验装置,小明用嘴向玻璃管中吹气,U形管内液面高度差如图B所示,此时玻璃管内D点的气体压强为p1,速度为v1;小华再次吹气后,U形管内液面高度差如图C所示,此时玻璃管内D点的气体压强为p2,速度为v2.则p1_____p2,v1_____v2.(选填“<”、“=”或“>”)(5)城市建设中,为了解决“H”形地下通道中过道的通风问题,工人们设计了如下方案.黑色部分为墙面凸出部分,“M”为安装在过道顶的电风扇,其中既有效又节能()8.4流体压强与流速的关系一、单选题1.下列事例应用了“流体压强与流速的关系”的是()A.用吸管从瓶中吸起饮料 B.飞机飞行时获得升力C.潜水艇在海面下沉浮 D.高铁车头设计成流线型【答案】B【详解】A.用吸管从瓶中吸起饮料,是利用大气压将饮料压入嘴中,故A不符合题意;B.飞机机翼表面上下空气流速不同,根据流速大的位置压强小可知,会产生向上的压力差,使飞机受到升力,所以飞机应用了“流体压强与流速关系”,故B符合题意;C.潜水艇在海面下的沉浮利用了物体的浮沉条件,靠改变自身的重力实现上浮和下潜的,不是应用流体压强与流速关系,故C不符合题意;D.高铁车头设计成流线型目的是减小空气的阻力,故D不符合题意。故选B。2.我国要求乘客候车时必须站在站台安全线之外,这是因为列车进站时车体附近()A.空气流速大,压强小 B.空气流速大,压强大C.空气流速小,压强小 D.人太多了,为防止拥挤【答案】A【详解】列车进站时,车体附近的空气被前进的列车带动着流动起来,如果此时乘客站的离列车比较近,那么乘客靠近列车的一侧空气流速大于另一侧的空气流速,空气流速越大,压强越小,这样乘客就会受到一个向列车方向的压强差,容易把乘客带向列车,造成伤害事故。故选A。3.如图,小纸条靠近水龙头流下的稳定的水流,关于小纸条的运动情况,以下分析正确的是()A.小纸条远离水流,因为纸与水流间的空气流速增大,压强变大B.小纸条远离水流,因为纸与水流间的空气流速增大,压强变小C.小纸条靠近水流,因为纸与水流间的空气流速增大,压强变大D.小纸条靠近水流,因为纸与水流间的空气流速增大,压强变小【答案】D【详解】预测小纸条将向水流靠近,依据空气流速大的地方压强较小,流速小的地方压强较大;由于水流动,纸与水流间的空气流动速度较快,纸与水流之间的空气压强较小,纸的另一侧(右侧)空气流速较慢,空气的压强较大;水流与纸条间的空气压强小于纸条右侧的空气压强,两侧的空气压力差将纸条压向水流,故D正确,ABC错误。故选D。4.下列做法或事例中,表述不正确的是()A.如图甲:口吹硬币跳跃木块,硬币下方气体流速比上方大B.如图乙:往B管中吹气,A管口压强变小,A管中的水上升C.如图丙:洞内空气是从B流向AD.如图丁:无论对着漏斗口吸气还是吹气,乒乓球都可能不会落下【答案】A【详解】A.口吹硬币跳跃木块时,硬币上方空气流速大,压强小,硬币下方空气流速小,压强大,所以硬币在压强差的作用下跳起,故A错误,符合题意;B.当往B管用力吹气时,A管上端空气流速变大,因为流速大的地方压强小,所以A管上端压强小,下端压强大,从而形成了向上的压强差,因此A管中的水面会上升,故B正确,不符合题意;C.由图可知,A处的流速大(与B处相比,相同时间内通过的路程长),压强小,B处的流速小,压强大,所以洞内的气体由B流向A,故C正确,不符合题意;D.向漏斗口吹气,乒乓球不会掉下来是因为乒乓球上方空气流速大,压强小,乒乓球下方空气流速小,压强大,上下的压强差使乒乓球不会掉下来,当对着漏斗口吸气时,乒乓球上方空气压强变小,乒乓球在大气压的作用下,不会掉下来,故D正确,不符合题意。故选A。5.如图所示,一阵大风吹来,伞面可能被“吸”得严重变形。下列有关这一现象及解释正确的是()A.伞面被向上“吸”,因为伞上方的空气流速小于下方B.伞面被向上“吸”,因为伞上方的空气流速大于下方C.伞面被向下“吸”,因为伞上方的气压大于下方D.伞面被向下“吸”,因为伞上方的气压大于下方【答案】B【详解】如图所示,空气流过上方向时,相同的时间通过的路程更远,速度更快,根据流体压强与流速的关系,流速大的位置压强小,则伞上方的空气流速大于下方,压强小于下方,故伞面被向上“吸”。故ACD错误,B正确。故选B。6.下面是有关流体压强和流速关系在生活中的实例,关于他们的说法错误的是()A.图甲,取两张白纸,使其平行自然下垂,向两纸中间用力吹气,可观察到两纸相互靠近B.图乙,飞机前进时,机翼把气流分为上、下两部分,机翼上方气流速度大,压强小,机翼下方气流速度小,压强大C.图丙,小汽车的外形类似于飞机机翼,当一辆飞奔的小汽车在平直的公路上匀速行驶时,小汽车对地面的压力大于车的重力D.图丁,往B管中用力吹气,可以看到A管中的水面上升【答案】C【详解】A.图甲,向两纸中间用力吹气,中间流速大压强小,外部流速小,压强大,故可以看到两纸相互靠近,故A正确,A不符合题意;B.机翼上凸下平,机翼上方空气流速大,压强小,机翼下方流速小压强大,从而产生向上的压力差,故B正确,B不符合题意;C.当一辆飞奔的小汽车在平直的公路上匀速行驶时,汽车上方空气流速大,压强小,汽车下方空气流速小,压强大,从而产生向上的省升力,故压力小于重力,故C错误,C符合题意;D.往B管中用力吹气,A管正上方空气流速大,压强小,在外界大气压的作用下,将水压出,故看到了A管中的水面上升,故D正确,D不符合题意。故选C。7.如图为飞机的机翼截面形状示意图。飞机在飞行时,关于机翼的上方和下方的空气流速和气流压强,下列说法中正确的是()A.机翼上方的空气流速大,气流压强较大B.机翼下方的空气流速大,气流压强较大C.机翼上方的空气流速大,气流压强较小D.机翼下方的空气流速大,气流压强较小【答案】C【详解】ABCD.在气体和液体中,流速越大的位置压强越小,流速越小的位置压强越大。如题中图,在相同是时间内,空气经过上方的路程长,速度大;经过下方的路程短,速度小。上方空气流速越大,压强越小;下方空气流速越小,压强越大。所以机翼上方的气流对机翼的压强小于机翼下方的气流对机翼的压强。故C正确,ABD错误。故选C。8.乒乓球前进过程中由于不同的旋转方向会沿不同的径迹运动。运动员用三种不同的击球方法把乒乓球击出,请判断,图中1、2、3三条径迹分别表示上旋球(球沿逆时针方向旋转)、下旋球(球沿顺时针方向旋转)、不转球中的哪一种()A.上旋球、下旋球、不转球 B.不转球、下旋球、上旋球C.上旋球、不转球、下旋球 D.下旋球、不转球、上旋球【答案】C【详解】如图,由于球的转动,周围空气也随之绕球转动。对于上旋球(轨迹1),由于球的旋转,带动球周围空气逆时针转动,球上方空气随之向左运动,但同时球向左运动,则空气相对于球向右运动,空气相对于球的两种运动作用相抵,球上方的空气流动速度小,压强大;球下方空气随之向右运动,但同时球向左运动,则空气相对于球向右运动,空气和球带动空气的运动方向相同,增大了空气的运动速度,球下方的空气流动速度大,压强小。因此,球受到向下的压力,在空中会沿弧线迅速下落;下旋球则相反。综上分析可知,1是上旋球,3是下旋球,2是不旋球,故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。9.如图,某创新实验小组设计的“研究液体压强与流速的关系”的装置,Y为上端开口的容器,储存液体,X1、X2为上端开口的细玻璃管,与矿泉水瓶、细塑料管等连通。M、N分别是X1、X内液体中同一水平线上的两个点。下列判断正确的是()A.开关关闭时,X1内的液面高于X2内的液面B.开关打开时,X1内的液面低于X2内的液面C.开关关闭时,液体在M点的压强大于液体在N点的压强D.开关打开时,液体在M点的压强大于液体在N点的压强【答案】B【详解】AC.开关关闭时,水停止流动,X1、X2、Y构成连通器,水静止时,X1、X2液面相平。由图得,M点的深度等于N点的深度,由得,液体在M点的压强等于液体在N点的压强,故AC错误;B.开关打开时,X1下端液体流速比X2下端液体流速快,压强小,因此X1内的液面低于X2内的液面,故B正确;D.开关打开时,液体在M点的深度小于液体在N点的深度,液体在M点的压强小于液体在N点的压强,故D错误。故选B。10.足球比赛中,运动员将足球以旋转的方式发出“香蕉球”,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。图中给出了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.乙、丙两图是正确的 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【答案】D【详解】由甲、丙图可知,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;由乙、丁图可知,足球沿逆时针方向旋转,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。故选D。二、填空题11.如图所示,高铁站台离边缘不远处有一条黄色盲道砖铺设的警戒线,为保障安全,乘客候车不能越过警戒线,否则若高铁急速驶过时,乘客易被“吸”向列车而产生危险,其原因是____________;如果对高铁实行全面提速,那么警戒线离站台边缘的距离应____________(增大/减小);盲道砖上的凸起是为了通过____________而增大压强。【答案】
气体流速大的地方压强小
增大
减小受力面积【详解】[1]高铁急速驶过时,高铁与乘客间的空气流速加快,压强变小,小于乘客外边的大气压,在压强差的作用下,乘客易被“吸”向列车而产生危险。[2]对高铁实行全面提速,高铁与乘客间的空气流速越大,压强越小,为了避免出现安全事故,警戒线离站台边缘的距离应增大。[3]盲道砖上的凸起,是压力相同时,通过减小受力面积而增大压强。12.如图所示,在气体压强教学中,老师让同学们上来展示“乒乓球在倒置漏斗中不落地”的小实验。小明和小亮自告奋勇上台,他们含住漏斗嘴一个吹气,一个吸气,实验都获得了成功。当小明演示时,同学们看到乒乓球在倒置的漏斗中旋转、跳动,但就是不下落,根据你的经验分析,小明应该是在______(选填“吹气”和“吸气”),乒乓球不下落的原因是______;小亮实验时乒乓球不下落是靠______的作用。【答案】
吹气
乒乓球上方空气流速大于下方流速,上方压强小于下方压强
大气压【详解】[1]如果是吸气,乒乓球在大气压力作用下,会紧贴在漏斗内不动,而吹气时,由于乒乓球周围气流不稳定,会旋转、跳动。[2]向下吹气时,乒乓球上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,使乒乓球受到向上的压力差而掉不下来。[3]小亮向上吸气时,乒乓球上方空气被吸走,压强变小,乒乓球在下方大气压力作用下而掉不下来。13.我们经常看到这样的现象:在无风的天气,汽车在马路上快速驶过以后,马路两边的树叶会随风飘动,如图所示,汽车向左行驶,马路两边的树叶会沿着___方向飘动。(填A、B、C)【答案】A【详解】因为汽车快速行驶时,马路中间的空气流速大,空气压强小;马路两边的空气流速小,压强大。所以两边的气压大于马路中央的气压,树叶在马路两边气压的作用向马路中央运动。即汽车向左行驶,马路两边的树叶会沿着A方向飘动。14.小明从倒置的漏斗口向下吹气,发现乒乓球没有掉落(如图甲所示),该现象可以用______的知识来解释。将图乙所示的玻璃管装置接到水流稳定的自来水管上,当水在玻璃管中流动时,玻璃管横截面大的地方流速小,横截面小的地方流速大,则______(选填“A”或“B”)管中的水位高。【答案】
流速越快,流体压强越小
A【详解】[1]如图甲所示,小明从倒置的漏斗口向下吹气,发现乒乓球没有掉落是因为流体的流速越快,压强越小。吹气时乒乓球上方的空气流速加快,压强变小,下方空气压强大于上方压强,产生了一个向上的压强差,因而乒乓球没有掉落。[2]如图乙所示,水平放置的玻璃管粗细不同,水在较细的玻璃管B中的流速更快,根据流体压强的特点,产生的水压小,所以它能支持的水柱要短一些,即在它上方形成的水柱液面要低一些。同理玻璃管A中的流速慢,产生的水压稍大一些,所以它能支持的水柱要长一些,即在它上方形成的水柱液面要高一些。15.用水平风吹如图所示的四个模型(截面图),其中,________图是飞机机翼模型,空气对模型下表面的压强________上表面的压强(选填“大于”“等于”或“小于”)________图是汽车尾翼模型,有助于汽车行驶时压紧在地面上。【答案】
A
大于
B【详解】[1][2][3]A图相同时间内,风经过模型上方的路程大于模型下方的路程,模型上方的风速大于下方的风速,模型上方的压强小于模型下方的压强,A是飞机机翼模型;B图相同时间内,风经过模型上方的路程小于模型下方的路程,模型上方的风速小于下方的风速,模型上方的压强大于模型下方的压强,B是汽车尾翼模型,有助汽车行驶时压紧在地面上;C和D上方和下方的形状相同,相同时间内,风经过模型上方的路程等于模型下方的路程,模型上方的风速等于下方的风速,模型上方的压强等于模型下方的压强。16.如图所示的装置可以用来研究液体压强与流速的关系。(1)如图所示,当阀门K关闭时,A、B两竖直细玻璃管中的液面___________(选填“相平”或“不相平”);(2)打开阀门K,待水流稳定后,B管下端的水流速度___________(选填“大于”“小于”或“等于”)A管下端的水流速度,所以B管下端水压较___________(选填“大”或“小”),B管中液面较___________(选填“高”或“低”)。【答案】
相平
小于
大
高【详解】(1)[1]当阀门K关闭时,A、B两竖直细玻璃组成了一个连通器,根据连通器原理,玻璃管的液面相平。(2)[2][3][4]打开阀门K时,B管的底部比A管底部横截面积大,水流速小;根据流体压强与流速的关系,B管底部水的压强大,所以B管内的液面较高。17.如图所示是一种简易洗浴装置,利用管道将水龙头、喷头和装热水的容器相连。它的工作原理是:将水龙头打开凉水流出,在水平管道a中会形成压强较小的区域,这是因为___________,在___________的作用下,热水会沿b管道上升从而与凉水混合并在c管道中形成温水。请写出一种在相同时间内使更多热水进入b管道的方法:___________。【答案】
流速越大的地方压强越小
大气压
a处换细管【详解】[1]由图可知,当打开冷水管水龙头时,冷水经过水管时,水流速度加快,压强变的很小。[2]热水容器中的热水在大气压的作用下,热水会沿b管道上升从而与凉水混合并在c管道中形成温水。[3]将a处换成细管,流速更大,压强更小,会有更多的热水进入管中。18.鸟撞飞机事件时有发生,是不是它们“瞎”了?研究发现雨燕等鸟类具有边飞边睡的能力,甚至还能长时间张开一只眼睛来观察飞行路径,避免与其它鸟类或物体碰撞。研究还发现,某种鸟类只有距离运动的物体30m内才逃离。由于飞机速度很快,所以它们就没有足够的时间来逃离,而引起撞机事件。综合上述信息,回答下列问题:(1)数据显示,一只0.5kg的鸟正面撞在迎面飞来的速度为720km/h的飞机上,就会产生1.6×104N撞击力,对飞机造成损伤。假如撞击面积为0.01m2,计算该鸟撞击飞机的压强___________Pa;(2)如表是三种材料的相关参数,从飞机承受鸟类撞击能力和飞机自身重量考虑,最适宜用来制造飞机的材料是___________;性质材料A材料B材料C抗压性(N/m2)1.2×1041.6×1042.0×104密度(kg/m3)1.2×1034.0×1031.2×103(3)如图1,一架飞机以720km/h的速度向正前方O点的鸟迎头飞去,则飞机的头A点到达O点位置所需的时间是___________s,这也就是飞机留给该鸟逃离O点的时间;(4)天空自古以来都是鸟类的地盘,鸟类也是人类灵感的来源之一,飞机就是根据鸟的翅膀特点发明出来的。飞机能够飞上高空,得益于机翼的结构,机翼上方的空气流速___________机翼下方的空气流速,导致机翼下方的压强___________机翼上方的压强(选填“大于”或“小于”),从而形成一种向上的升力,则机翼的横截图应该是图2中的___________(选填字母)。【答案】
1.6×106
材料C
0.15
大于
大于
B【详解】(1)[1]由可知,该鸟撞击飞机的压强为(2)[2]为了抗击鸟的撞击,飞机所用材料的抗压性要大,为了便于飞机飞行,飞机的重量要尽量轻些,应选用密度小的材料,综上可知,C材料最适宜用来制造飞机,故AB不符合题意,C符合题意。故选C。(3)[3]飞机的速度为由可知,飞机的头A点到达O点位置所需的时间为(4)[4][5][6]飞机飞行时所需的升力是由于机翼上方的空气流速大于机翼下方的空气流速,流速越大,压强越小,导致机翼下方的压强大于机翼上方的压强,从而产生一个向上的压力差而产生的;机翼的横截图应上凸下平,才能在相同时间内,气体通过机翼上方的距离大于机翼下方的距离,使得机翼上方的空气流速大于机翼下方的空气流速,从而产生向上的压力差使飞机升空,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。三、作图题19.利用如图所示的装水烧杯和两根吸管可以制作一个“口吹喷雾器”。请你将两根吸管画在装水烧杯的恰当位置,完成“口吹喷雾器”的示意图。【答案】【详解】一个“口吹喷雾器”,是利用流速大,压强小的工作原理制成的,故先用一根导管A竖直插入装水的烧杯中,用另外一根导管B垂直于该导管,并且口对口垂直,对着B吹气,导致A管的上方空气流速大,压强小,大气压将水压入吸管,经B吹后喷射而出,这样一个喷雾器就做好了,如下图所示:20.如图,自来水管中的水正在流淌,请大致画出B管中水面的位置。【答案】【详解】流体压强与流速有关,流速越大,压强越小;由于B管底部较细,水的流速较大,产生的压强小,所以B管水面比A管水面低;如图所示:21.如图,一架飞机正在空中水平匀速直线飞行。请在图中画出飞机在竖直方向上的受力示意图(力的作用点画在O点)。【答案】【详解】飞机在空中水平匀速直线运动。飞机在竖直方向上受重力G和升力F升的作用,从重心O竖直向上作力的作用线,并在末尾画上箭头,标好F升。从重心O竖直向下作力的作用线,并画上箭头,标上G。四、实验题22.小李同学探究“流体压强与流速的关系”,探究过程中的实验装置如图,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.在两张纸之间吹气,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,在两张纸之间吹气E.如果空气的压强与空气的流速有关系,在两张纸之间吹气,两张纸将相互靠近用以上片断的序号将小李同学的探究过程补充完整:小李同学提出了问题,并给出了猜想或假设,然后,为验证自己的猜想,他提出的问题是______;设计实验的操作方法是______;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______。(填选项代号)【答案】
A
D
B
C【详解】[1][2][3][4]提出问题:空气的压强与空气的流速有关系吗?猜想:如果空气的压强与空气的流速有关系,在两张纸之间吹气,两张纸将相互靠近;设计实验:用手握住两张纸,让纸自由下垂,在两张纸之间吹气;实验现象:在两张纸之间吹气,两张纸相互靠近;实验结论:向中间吹气时,中间空气流动速度大,压强小,纸外侧的压强不变,纸受到的向内的压强大于向外的压强,把纸压向中间;得到的结论是在气体中,流速越大的位置压强越小;故选填A,D,B,C。23.如图所示的实验:(1)甲图:吹硬币使硬币翻越木条,是利用流体的______的原理。(2)乙图:电风扇向左方吹风,小车便朝右方运动起来,说明______。(3)丙图:连通器中装入同种液体,液体不流动时,连通器中各部分液体的液面总保持______。【答案】
流速越大,压强越小
力的作用是相互的
相平【详解】(1)[1]吹硬币时,硬币上方空气流速大,压强小,硬币下方空气压强大,产生向上的压力差使硬币翻越木条。(2)[2]电风扇向左方吹风,力的作用是相互的,空气对电风扇施加一个向右的作用力,使小车向右方运动起来。(3)[3]连通器的特点是:当连通器中装入同种液体,液体不流动时,连通器中各部分液体的液面总是相平。24.如图,小明用杯子做了几个物理小实验。(1)图甲,在玻璃杯中装满米,压紧后插入竹筷,再慢慢将竹筷向上提,杯子也会跟着竹筷一起被提起来。若米重2N,玻璃杯重1N,则当筷子提着米在空中静止时,米与筷子的摩擦力为________N;(2)图乙,杯子里装满了水,用纸板盖住水杯,倒置后水没有流出。此现象可以说明_______的存在;(3)图丙,在空玻璃杯子里放一乒乓球,沿图示方向用力吹气,乒乓球跳出玻璃杯。此现象可以说明___________。【答案】
3
大气压
流速大的地方压强小【详解】(1)[1]筷子提米实验中,以米和玻璃杯为研究对象,由于筷子提着米在空中静止,米和玻璃杯受到重力等于筷子对其向上的摩擦力,由于米重2N,玻璃杯重1N,摩擦力是2N+1N=3N(2)[2]水杯倒置水没流出,是因为纸片受到水向下的压强小于外界大气压强,水在外界大气压的作用下不会流出,是由于大气压引起的,说明大气压存在。(3)[3]当用力吹气时,增大乒乓球上方的空气的流动速度,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(力)差的作用下会从玻璃杯中跳起来。25.小明同学在学习流体压强知识时做了如下一系列实验和分析。请你帮助他补全下面的内容。(1)如图所示,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)接着,小明又自制了一个飞机机翼模型(如图),将其固定在托盘测力计上,在机翼模型的正前方用电扇迎面吹风,来模拟飞机飞行时的气流。电扇转动后,托盘测力计的示数将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。比较机翼上下方气流压强的大小,进一步验证了上面的关系。(3)小明又找了如下一些生活情景,其中能用上述实验规律进行解释的是______。A.火车与站台之间有黄色的安全线B.将氢气球放手后,它会漂向空中C.通过拍打衣服清除它上面的灰尘【答案】
小
变小
A【详解】(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]机翼模型固定在托盘测力计上,无风时,托盘测力计示数等于机翼模型的重力;因为机翼模型上表面弯曲,下表面平直,当电风扇吹风时,相同时间内,空气经过上方的路程比下方路程长,流速大,压强小,机翼模型在压强差下产生向上的升力。因为机翼模型对托盘测力计的压力等于机翼模型的重力减去它受到的向上的升力,所以机翼模型对托盘测力计的压力减小了,小于机翼模型的重力,故托盘测力计的示数变小。(3)[3]A.当列车驶进站台时,会带动人和车之间的空气流动速度加快,此时人外侧的空气流动速度慢;根据流体压强与流速的关系可知,人外侧空气流速慢压强大,而内侧流速快压强小,会产生一个向内侧的压强差,将人推向火车,易出现危险,所以,火车与站台之间有黄色的安全线,能用上述实验规律进行解释,故A符合题意;B.将氢气球放手后,它会漂向空中,是因为它受到的浮力大于重力;不能用上述实验规律进行解释,故不合题意;C.拍打衣服前,衣服和灰尘一起静止,当拍打时,衣服运动,灰尘由于惯性还要保持原来的静止状态,所以灰尘从衣服上掉下来,是利用惯性。不能用上述实验规律进行解释,故不合题意。故选A。26.如图甲所示是演示“流体压强与流速的关系”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。(1)如果在右端c处往装置里急吹气,导致b管上方气流速度_______a管上方的气流速度(选填“大于”或“等于”或“小于”),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处左右两侧水的压强差为______Pa;(g取10N/kg)(2)图乙是某种喷雾器的工作原理示意图,当喷雾器未工作时,细管A内外气压相等,细管A内外液面_______。当喷雾器工作时,空气从细管B的右端快速喷出,导致细管A上方空气的流速突然增大,细管A内液面上方气压_______细管A外液面上方的气压(选填“大于”“等于”或“小于”),液体就沿细管A的管口流出,同时受到气流的冲击,形成雾状向右喷出,如果此时喷雾器停止工作,细管A中的液体将______。【答案】
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