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文档简介
8.4流体压强与流速的关系(分层练习)
基础练
一、单选题
1.学好物理需要经常动手动脑,利用身边的生活用品做实验是非常好的学习方法。下面是的几个小实验,
其中不能揭示流体压强与流速关系的是()
【答案】A
【详解】A.吸管喝水,用力吸吸管,导致管内气压小于大气压,在大气压的作用下,水被压入管内,与流
体压强与流速没关系,故A符合题意:
B.两纸间吹气,两纸间空气流速大压强小,小于两纸外大气压,所以向中间靠拢,故B不符合题意;
C.漏斗吹乒乓球,乒乓球上方空气流速大压强小,小于乒乓球下方大气压,所以乒乓球被漏斗吸住,故C
不符合题意;
D.嘴唇贴纸条吹气,纸条上方空气流速大压强小,小于纸条下方大气压,所以纸条上升,故D不符合题意。
故选A。
2.龙卷风是高速旋转的气流,它能把地面上的物体“吸〃起卷入空中(如图所示)。龙卷风能〃吸"起物体的主
要原因是()
A.龙卷风增大了空气对物体的压力B.龙卷风内部的压强远小于外部的压强
C.龙卷风使物体受到的重力变小D.龙卷风内部的流速远小于外部的流速
【答案】B
【解析】略
3.如图所示,让两张纸自由下垂,向两张纸的中间吹气。下列说法中正确的是()
B.两张纸向外分开,是因为人吹气的时候对•纸有向外的作用力
C.两张纸向内靠近,是因为纸内空气流速大,内侧气体压强大于外侧大气压强
D.两张纸向内靠近,是因为纸内空气流速大,内侧气体压强小于外侧大气压强
【答案】D
【详解】让两张纸自由下垂,向两张纸的中间吹气,两张纸之间的空气流速变大,压强变小,小于外侧大
气压,会产生向内的压强差,使两张纸向内靠近。故ABC错误,D正确。
故选Do
4.如图,小纸条靠近水龙头流下的稳定的水流,关于小纸条的溶动情况,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力压强较小,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Do
5.如图所示是车顶的外掀式天窗,行驶时、将天窗前面关闭,后面微微向上打开,就能起到通风作用,这
是由于()
A.车顶空气的流速较大,天窗外的压强小于车内的压强,“抽出〃车内污浊的空气
B.车顶空气的流速较大,天窗外的压强大于车内的压强,“吸入”外界新鲜空气
C.车顶空气的流速较小,天窗外的压强小于车内的压强,"抽出"车内污浊的空气
D.车顶空气的流速较小,天窗外的压强大于车内的压强,“吸入"外界新鲜空气
【答案】A
【详解】天窗前闭后开,在车顶形成一个凸面,加大了车顶空气的流速,使天窗开口处的气压小于车内的
气压,则在压力差的作用下车内污浊的空气被自动“抽出",从而保持车内空气清新,故A符合题意,BCD不
符合题意。
故选A。
6.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
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。
7.如图所示,水平放置的"H〃形容器,右侧装有植物油,左侧可能装有水或酒精,中间用一个可以无摩擦
移动的活塞密封,活塞处于静止状态,则左侧可能装有哪种液体?若想让活塞向左侧移动,可以在什么位
置水平吹气?(P水,P植物油酒相)()
A.水。处B.水沙处C.酒精。处D.酒精力处
【答案】C
【详解】活塞处于静止状态,说明两侧液体在活塞两侧产生的压强大小相同。由图得,左侧液体到活塞的
深度比右侧植物油到活塞的深度深,说明左侧液体的密度小于右侧植物油的密度,因此左侧液体可能是酒
精。若想让活塞向左侧移动,可以在。处吹气,使左侧液体上空的空气流速变快,压强变小,在b处大气
压的作用下,活塞会往左边移动,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
8.如图是北美草原犬鼠洞穴的横截面示意图。它有两个出口,隆起洞口4和平坦洞口从当风吹过洞口时
就会给洞中的犬鼠带去习习凉风。则下列有关洞内风向分析正确的是()
A.风总是4口吹入,3口吹出
B.风总是8口吹入,4口吹出
C.风总是A、8口同时吹入
D.洞内的风向是由洞外的风向决定的
【答案】B
【详解】等质量的空气在相同的时间内通过出口的上表面,由于8出口平直,A出口向上突起,所以空气通
过B出口上表面的流速小,压强大;通过后A出口上表面的流速大,压强小,在两个出口间形成一个向右
的压强差,因此,地面上的风总是8口吹入A口吹出。
故选Bo
9.用图示装置研究压强与流速的关系:装置由喇叭状竖管和三个水平管(均开U)构成,现将吹风机对准
竖管上端向下吹风,在水平管的右端口起始位置处同时释放三个相同的乒乓球(虚线所示),一段时间后拍
摄乒乓球位于图示实线位置。由图中信息可知()
A.竖管气流对乒乓球有吸引力
B.竖管中气体压强大于外界气压
C.竖管中A、8、C三处压强用等
D.竖管内A处气流速度比从C两处气流速度大
【答案】D
【详解】A.由图中实验装置可知,将吹风机对准竖管上端管口向下吹风,竖管内空气流动速度大,压强变
小,而水平管的右端口右侧的空气流速慢,压强大,产生向左的压强差,乒乓球在压强差的作用下会向左
运动,故A错误,A不符合题意。
B.将吹风机对准竖管上端管口向下吹风,竖管内空气流动速度大,压强变小,小于外界气压,乒乓球在压
强差的作用下会向左运动,故B错误,B不符合题意。
CD.由于竖管口越来越粗,所以风的流动速度越来越慢,即4处的空气流速快、水平玻璃管左端开口处压
强小,C处的空气流速慢、水平玻璃管左端开口处压强大,故C错误,(:不符合题意,D正确,D符合题意;
故选Do
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()
甲T
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,丁图止确。
故选Do
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】⑴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。
⑵对高铁实行全面提速,高铁与其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。
⑶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。
⑵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。
⑶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_方向颗动。(填A、B、C)
树叶
马路UD
AK
吟►树叶
C/
【答案】A
【详解】因为汽车快速行驶时,马路中间的空气流速人,空气压强小:马路两边的空气流速小,压强人。
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(如图用所示),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。
中乙
【答案】流速越快,流体压强越小A
【详解】口]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。吹气时斤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。
⑵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。
在理/型龙空模型史您模型型
一d一D一口一。
ABCD
【答案】A大于B
【详解】[1]⑵[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
程小丁模型下方的路程,模型上方的风速小丁下方的风速,模型上方的压强大丁模型下方的压强,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][引[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。中会形成压强较小的区域,这是因为,在的作用
下,热水会沿6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
【答案】流速越大的地方压强越小大气压〃处换细管
【详解】⑴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。
⑵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。管道中形成温水。
⑶将。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.如图所示,在水平桌面上放置一个重为G的硬币并沿箭头所示方向吹气,气流通过硬币上部,由于硬
币下面没有气流通过,从而产生压力差,给硬币一个向上的动力。
V
(1)根据流速与压强的关系式;p/+p=c可知,硬币下方空气压强〃尸:
(2)刚好将硬币吹起时,硬币上、下表面的压力差△/=;
(3)请推导出刚好将硬币吹起时吹气速度卜的表达式(用/)、S、G表示)。
【答案】cG厂居
【详解】(1)[1]下方的空气流速为0,则硬币下方的压强为
P产c
(2)[2]刚好吹起硬币时可看作硬币受到平衡力的作用,即AF=G。
(3)⑶硬币上万的压强为
Pi-C-^pv2
那么硬币上、下方的压强差为
2
△〃=〃rpj=-pv
因为
△F=々2x5
所以硬币上、卜表面的压力差
AF=△〃xS=gpv2S
gp/S=G
三、作图题
19.下面甲乙两图所示容器中都装有水,但图中都只画出了左边容器中的水面,请在图中把未画的水面的
大致位置补画出来。
甲:阀门处于关闭状态乙:阀门处于打开状态
m1阀门m<-阀门
【答案卢广I1TI1
甲:阀门处于关闭状态乙:阀门处于打开状态
【分析】上端开口、下端相连通的容器叫连通器;连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通
器各容器中液面的高度总是相同的;分析图中的各容器,看是不是能够形成一个连通器,若是连通器,根
据连通器内液休的特点画出未画出的水面的大致位置.
【详解】阀门处于关闭状态,左端、中间和右端的容器构成了一个连通器,水不流动时,液面就是相平的;
阀门处于打开状态,水在重力的作用卜.就会向下流,中间一段管子比较粗,水流速度小,液体压强大,水
柱高;右边管子比较细,水流速度大,液体压强小,水柱低,如图所示:
甲:阀门处于关闭状态乙:阀门处于打开状态
20.有一只聪明的小老鼠建了一个二室的房子,为了通风条件好一些,它建成了一侧偏高,一洞口平坦的
洞,请画出风在其中的流向.
【答案】略
【详解】洞穴口有平的有凸的,有风经过时,相同时间内,经过平的时速度小、压强大;经过
凸的时速度大,压强小,两洞口出现压强差,使空气顺利进入洞穴,如下图所示:
四、实验题
21.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】ADBC
【详解】⑷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,流速越人的位置压强越小;故选填A,D,B,Co
22.小明把长为20cm左右的饮料吸管A插入盛水的杯子中,另一吸管B的管口贴靠在A管的上端,往B
管中吹气,如图所示,来探究流体压强与流速的关系,请回答下列问题:
广B一
1A吹气
L水
(1)实验现象:;
(2)原因:;
(3)实验结论:;
(4)下列各项不是利用这一物理知识的是.
A.简易喷雾器B.“复兴号〃高速列车头型设计成流线型
C.抽油烟机D.飞机飞行时机翼获得升力
【答案】吸管A中的水柱上升或者吸管A中的水将从管口喷出吸管A上方空气的流速大,气压
小,在外界大气压的作用下,管中液面就会上升甚至喷出流体流速大的地方压强小B
【详解】根据题意知道,当往B管中吹气时,吸管A上方空气的流速增大,压强减小,所以,A管中液体
受到向上的压强大于向下的压强,液面上升.
(1)实验现象:吸管A中的水柱上升或者吸管A中的水将从管口喷出
(2)原因:吸管A上方空气的流速大,气压小,在外界大气压的作用下,管中液面就会上升甚至喷出;
(3)实验结论:流体流速大的地方压强小;
(4)简易喷雾器利用的是管上方的流速大,压强小,下方流速小,压强大,液体在压力差
作用卜.被压出;"女兴号"高速列车头型设计成流线型主要是为了克服阻力作用;抽油烟机利用的是流体压强
与流速关系;飞机飞行时机翼上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,从而使飞机获得升力;
综上所述,只有B不符合题意.
23.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。
⑴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”)。
⑵接着,小明又自制了一个飞机机翼模型(如图),将其固定在吒盘测力计上,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。
⑶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】(劫⑴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。
⑵0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。
⑶[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,火车号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Ao
24.读下面的短文,并回答问题:
我们已经知道静止液体内部压强的规律,那么流动着的液体的压强大小又有什么规律呢?我仅可以通过下
面的实验来研究这个问题.打开水龙头,使自来水流过图甲所示玻璃管,可以看到A、B处从水龙头竖直玻
璃管中的液面高度不同,这说明A、B处的压强不相同.
图乙
(1)根据上面的实验现象可知,AB两处的处压强小,其物理依据是
(2)请你总结出流动液体压强大小与流速的关系
根据你得到的“流动液体压强大小与流速的关系”解释下面的现象:如图乙所示的是两艘并排的船,在
航行时,常常会不由自主的碰在一起.原因是,
【答案】Bp=pgh流速越大的位置压强越小两船之间水的面积小,而两船外侧水的面
积大,所以两船之间的水流速度大,压强小,两船外侧水流速度小,压强大,形成向里的压力差,使两船
相互靠拢
【分析】(1)由液体深度判断液体压强的大小.再分析造成液面不同的原因.(2)流动的气体和液体都称
为流体,流体流速大压强小.
【详解】⑴根据P=pgh得,液体的密度相同,液体越深,液体压强越大,所以PA>PB.即B处压强小.
⑵造成液体深度不同,是因为A处液体的流速小压强大,B处液体的流速大压强小.
⑶由于两船之间水的面积小,所以两船之间的水流速大,压强小,而外侧水的面积大,两船外侧的水流速
度小,压强大,形成向里的压力差,使两船相互靠拢.
25.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,直径相同的人方两管中的水
静止时液面相平。
甲
(1)如果在右端。处往装置里急吹气,导致〃管上方气流速度。管上方的气流速度(选填"大于”或“等
于"或"小于”),。管与。管的水面上方形成气压差,U形管中(选填"或少)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3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o
【答案】小于o400相平小于下降到与管外液面相平
【详解】(1)如果在右端c处往装置里急吹气,b处上方比。处上方粗,导致b管上方气流速度小
于。管上方的气流速度,b管与a管的水面上方形成气压差,U形管中。管水面升高,如果升高端的液面比
原来升高了2cm,则下降端比原来下降2cm,此时U形管两端的高度差为4cm,则此时U形管底部d处左
右两侧液体压强差
p=pg/7=1.0xl03kg/m3xl0N/kgx0.04m=400Pa
(2)⑷⑸⑹当喷雾器未工作时,细管A与烧杯构成连通器,装有同种液体,液体不流动时液面相平;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,气压突然减小,细
管A内液面上方气乐小于细管A外液面上方的气压.
提升练
一、单选题
1.图1连通器中的水静止,此时。处的气压为P〃O,d处水产生的压强为〃do,在管上方持续水平吹气,水
面稳定后如图2,此时a、b处气压为pa、pb,c、d处水产生的压强为pc、pd,若大气压保持不变,则()
A.pa()<paB.pa<pb
C.pc=pdD.pct>pdO
【答案】D
【详解】AB.吹气前,该装置为连通器,连通器的水静止不流动时,水面是相平的,水面上方的压强是相
同的,由图2可知,吹气时,左边空气流速慢,右边空气流速快,由流速越大的位置压强越小,流速越小
的位置压强越大可知
paO>pa,pa>pb
故AB不符合题意:
CD.由图示知,吹气前△的液体深度比吹气后的d处的深度小,图2中,d处的深度比c处的大,由液体压
强的规律可知,在密度相同时,液体的深度越大,压强越大,所以
pc<pd,pd>pd()
故C不符合题意,D符合题意。
故选Dt.
2.如图1,连通器中的水静止,此时水面上方4、〃处的气压为p,0Pbo.在人上方持续水平吹气,水面稳
定后如图2所示,此时〃、8处的气压为Pa、Pb。水面下c、d处水的压强为Pc、Pd,若大气压保持不变,则
()
图1图2
A.pc>PdB.pa>PbC.pflO>paD.pbO;Pb
【答案】B
【详解】A.在。上方持续水平吹气,因为〃处流速大,压强小,。处流速小,压强大,形成气压差,在气
压差的作用下,。处液面升高,水面稳定后如图2所示,但c、d处深度相同,则根据助可知,凡=%,
故A不符合题意;
B.在〃上方持续水平吹气,因为人处流速大,压强小,〃处流速小,压强大,形成气压差,此时〃、〃处的
气压为Pa、Pb,则可知Pa>P/,,故B符合题意;
C.因为大气压保持不变,此时水面上方a处的气压为大气压,保持不变,则可知几0=几,故C不符合题
意;
D.在。上方持续水平吹气,因为〃处流速变大,压强变小,则可知0,。>Z,故D不符合题意。
故选Bo
3.如图,两个完全相同的机翼模型a和b被固定在竖直方向,只能上下自由运动,A、B两弹簧测力计的示
数分别为入,凡。()
A.当相同的风速吹向飞机模型时,Fa>FbB.当风突然停止时,模型a将上升
C.当相同的风速吹向飞机模型时,FaVFbD.当风突然停止时,模型b将卜降
【答案】C
【详解】AC.如图所示,a的形状类似于机翼,气流流过时,上方空气流速大、压强小,下方空气流速小、
压强人,会产生向上的升力,所以弹簧测力计A的示数变小;图中b的形状是装反了的机翼,气流流过时,
下方空气流速大、压强小,上方空气流速小、压强大,会产生向下的力,所以弹簧测力计B的示数变大;
所以自〈自,故A不符合题意,C符合题意;
BD.当风突然停止时,模型a受到向上的力减小,将下降;模型b受到的向下的力减小,将上升,故BD不
符合题意。
故选Co
4.图甲是一个"H"形地下通道。为了解决过道的通风问题,在墙壁上做出一些凸出部分(设计图中用
表示)。图乙中设计合理的是()
风
风
——
g。
通
通
过道
道
道
【答案】A
【详解】要想让风经过过道,过道左右两端的气压应该不同,所以过道左右两端的通风道中的空气流动速
度不同。
A.如图A,过道左端的通风道有凸起,所以相同时间风经过过道右端的通风道时的路程长,则风速较快,
因流速越大,压强越小,所以过道左端的气压小于右端的气压,所以空气会从过道的右端流向左端,过道
中有风通过。此方案不需要消耗其他能量,既有效又节能,故A符合题意;
BC.过道左右两端的通风道相同,所以过道左右两端的通风道中的空气流动速度相同,不会产生气压差,
与过道内的凸起无关,故BC不符合题意;
D.如图,过道左右两端的通风道相同,都有凸起,所以过道左右两端的通风道中的空气流动速度相同,没
有气压差,故D不符合题意。
故选A。
5.如图,甲装置中A、B、C三节直径不同的塑料管连接在一起,左端连抽气泵。传感器1、2、3与电脑相
连,可显示出管中气体压强随时间变化的图像。如图乙是抽气泵在两个不同挡位抽气时得到的图像。下列
说法中正确的是()
甲乙
A.抽气时A、B、C三节管内气体流速相同
B.第15s时,C管内气体流速大于A管内气体流速
C.由图像推测抽气泵换挡时间大约是在第15s
D.换挡后B管内气体流速比换挡前大
【答案】D
【洋解】A.抽气时,C管的横截面积最大,A管的横截面积最小,所以A管气体流速最大,C管气体流速
最小,故A错误;
B.由图可知,在第15s时,③处的压强最大,①处的压强最小,则C管内气体压强大于A管内气体压强,
气体流速越大的地方压强越小,C管内气体流速小于A管内气体流速,故B错误;
C.由图可知,抽气泵换挡时间大约是在第25s,故C错误;
D.换挡后B管内气体的压强变小了,气体流速越小的地方压强越大,所以流速比换挡前变大,故D正确。
故选Do
二、填空题
6.小明用如图所示的装置研究流体压强的特点。当止水阀门关闭时,细玻璃管A和B相当于o当打
开止水阀门时,发现相连的细玻璃管A和B中液柱的高度不同,(选填"A〃或铝〃)管中液柱较高。该
实验的H的是探究液体压强与的关系。
止水阀
【答案】连通器A流速
【详解】口]当止水阀门关闭时,细玻璃管A和B上端开口、底部连通,相当于连通器。
⑵[3]打开止水阀门,由于水的流量一定,A管底部比B管底部横截面积大,水流速小,产生的压强大,能
支持的水柱就高,所以A管中液柱高,B管中液柱低;该实验的目的是探究流体压强和流速的关系。
7.当汽车在水平地面上疾驶时,受气体流速影响,会产生一个向上的升力,此时车受到的重力和地面对车
的支持力(填"是"或"不是")一对平衡力;为改善火车站地下通道的通风情况,小虎做了如图甲的设
计,并将管道上方遮雨盖的形状设计成图中的形状,利用地面区实现自动抽气,其设计原理是流速越大的
位置,流体压强越_____;如图乙所示U形管中装有水,直径相司的a、b两管中的水静止时液面相平。如
果在右端c处往装置里快速吸气,U形管中(填"a”或"b〃)管水面升高。
W乙
【答案】不是小
【详解】⑴当汽车在水平地面上疾驶时,受气体流速影响,会产生一个向上的升力,此时汽车对水平地面
的压力变小,而地面对车的支持力与车对水平地面的压力是一对相互作用力,大小相等,则地面对车的支
持力变小,小于汽车的重力,所以车受到的重力和地面对车的支持力不是一对平衡力。
⑵遮雨盖的形状靠近管道口的•面向外凸起,使空气流过时速度变快,压强变小,而管道内的空气流速慢、
压强大,可以实现自动抽气。
⑶如果在乙右端c处往装置里快速吸气,由于b的上方比a的上方粗,导致b管上方气流速度小于a管上
方的气流速度,根据流速越大的位置压强越小可知,b管上方压强大,水面下降,a管上方压强小,水面升
高。
8.(1)如图甲所示,把长20cm左右的饮料吸管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管中吹气时,A管上方空气流速(填"增大,或"减小"),压强(填"增大”或"减小”),A
管中的水面(填"上升〃、"下降〃或"不变");
(2)如图乙所示是一种水翼船,船体下安装了水翼。当船在高速航行时,水面下的水翼会使船体整体抬高
从而减小水对船体的阻力,则水翼安装正确的图是(填字母序号)。
【详解】(1)口][2][3]流体压强大小与流速关系:流速越大,压强越小。当向B管吹气时,A管上方的空气
流动速度增大,压强减小,A管下方压强不变,A管内的液体受到向上的压强大,液面上升。
(2)[4JA.两个水翼都是上面平面,下面弧形,水经过上方流速小于下方流速,下方压强小于上方压强,
水对船体产生一个向下的压力作用,故A错误;
BC.两个水翼相反放置,两个水翼受到水的压力相反,对船体不会产生向上的升力作用,故BC错误;
D.两个水翼都是上面弧形,下面平面,水经过上方流速大于下方流速,上方压强小于下方压强,水对船体
产生个向上的升力作用,故DIE确。
故选Do
三、实验题
9.老师在课堂上做了一个有趣的实验:将两个纸杯轻轻叠在一起,然后在杯口水平吹起,这时内杯会"跳"
出来,内杯为什么会"跳"出来呢?
小明认为吹气时有气流进入两杯间的空隙,增大了空隙间的气体压强,于是把内杯被顶出来了。小芳则认
为吹气时,内杯口的空气流速增大,气压减小,而两杯之间的空气可认为流速为0,气压相对杯口较大,因
而产生•个压强差,把内杯给顶出来。为了证明谁的观点正确,他们先将两个同样的纸杯轻轻地叠在•起,
并将外纸杯的底部剪去,然后做了以下实验:
内纸杯
吹气
剪去底部
_________的外纸杯
TT
①他们拿起叠在一起的杯子,然后对着杯口水平吹气(如图1),发现内杯没有跳起来。
②他们将叠在一起的纸杯固定在水平桌面上(与桌面密封),然后对着杯口同样水平吹气(如图2),发现
内杯跳了起来。
多次重复上述实验,均有相同现象。回答下列问题:
(1)上述实验可以证明的观点是正确的;
(2)请对②实验中内杯跳起来这种现象的原因作出解释:;
(3)另一位同学乂提出能证明谁的观点正确的操作方案:将内纸杯的杯口剪去,使其杯口低于外纸杯的杯
口,然后同样对杯口水平吹气(如图3)。该方案可行吗?并说明理由o
【答案】小明见解析见解析
【详解】(1)[1]图1中外纸杯底部剪去,吹气时图1中内杯未跳起,图2中外纸杯底部与桌面密封,而吹
起时图2中内纸杯跳起,说明是有气体进入两杯间的空隙,增大了空隙间的气体压强,于是把内杯被顶出
来了,所以说明小明的观点是正确的。
(2)⑵将叠在一起的纸杯底部固定在水平桌面上,吹气时,气流进入两杯间隙到达被水平桌面、内杯底部
和外杯三者共同围成的空间,随着进入气体的增多,其空间内部的气压就增大,当内杯受到气体对它施加
的网上压力大于内杯重力后,内杯就跳起来。
(3)⑶可行,此时气体不容易进入两杯的间隙,而杯口的流速大,两杯间的空气流速近似为0,此时若内
杯跳出来,则说明小芳的观点成立;若内杯没有跳出来,则说明小明的观点成立。
10.不同飞机,机翼的形状一般不同,机翼的形状是否会影响飞机的升力(机翼上下表面压力差)呢?小
应为此进行如下探究;用硬纸板制作成宽度和长度相同、厚度不同的机翼模型。用竖直滑的杆穿过机翼模
型,将模型挂在弹簧秤上。用可调速的风扇,距机翼模型相同距离,以不同的风速正对着模型吹风,分别
读出弹簧测力计的示数,并进行多次实验,整理相关的数据如表。
不同速时弹簧秤的示数(N)
实验组别机翼长度机翼宽度机翼厚度
Om/slm/s3m/s6m/s12m/s
120厘米10厘米2厘米9.58.57.15.12.9
220厘米10厘米4厘米10.08.6633.10
320厘米10厘米6厘米11.09.16.12.50
(1)用电风扇正对着机翼模型吹风,弹簧测力计的示数会变小•其原因是
(2)第3组实验中,当风速为6m/s时机翼模型受到的升力为N:
(3)根据表格数据,分析机翼模型的升力和机翼厚度之间的关系:
方〉-I7^......机翼厚度
8.5在机翼长度和宽度都相同时,机翼厚度越大,产生的升力越大
【详解】(1)[1]当用电风扇对着模型吹风时,由于模型上方凸起,下方平直,所以上表面空气流速快、压
强小,下面表空气流速慢,压强大,形成一个向上的压力差,产生升力,从而使台秤的示数比没有风吹时
小。
(2)[2]第3组实验中,当风速为Om/s时机翼模型受到的升力为0,此时弹簧测力计示数等于模型的重为
11.0N,为当风速为6m/s时弹簧测力计示数为2.5N,则机翼模型受到的升力为
F=G-F,/=11.0N-2.5N=8.5N
(3)⑶对于三个机翼模型,速度为lm/s时的升力分别为
F/=9.5N-8.5N=1N
F2=10.0N-8.6N=1.4N
F.}=11.0N-9.1N=1.9N
三次实验中机翼长度和宽度都相同,机翼的厚度不同,机翼的厚度越大,产生的升力越大:经计算,其他
速度下产生的升力也符合该规律,故结论为:在机翼长度和宽度都相同时,机翼厚度越大,产生的升力越
大。
11.小明在河边游玩时,发现河中心与河岸边的水流速度不同。小明想:河水的流速与到岸的距离有什么
关系呢?回到学校,小明进行了如下研究。
⑴小明设计了如图甲所示的“水速”测量仪。测量时将两端开口的L形玻璃管的水平部分置于水流中,竖直部
分露出水面,当水流以速度u正对L形玻璃管的水平部分开口端匀速流动时,管内外液面的高度差为人
①小明认为力越大表明水流速度越大,下列判断明显不符合实际的是:;
A、水流速度越大,冲击时的作用力越大,撑起的水柱越高
B、水流速度越大,惯性越大,能够冲到更高的地方,所以水柱越高
C、水流速度大,等质量时动能大,对应水柱的重力势能大,水柱高
②下列测量器材的设计思想与小明设计的“水速”测量仪不
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