人教版八年级物理下册同步练习-流体压强与流速的关系（培优卷）含答案

人教版八下物理同步练习9.5流体压强与流速的关系（培优卷）

一、选择题

1.右图是某城市的形地卜通道俯视图。为了解决过道的自然通风问题，设计师在墙壁上做出一些凸出部

分（设计图中用表示）。其中设计合理的是

风

gg风

通

通

过道

道

道

风

风

风

风

U———BBa

通

通

通

A通B

过

道

过道

道

道

道道

风

风

BaU风g风

通

通

C通通

道

过迫

过D

道

道

道道

2.跑车尾部常安装有如图1所示的气流偏导器，以提高跑车高速行驶时的稳定性，已知气流偏导器的形状

如图2所示，下列关于气流偏导器的说法中正确的是（）

A.气流偏导器下方流速大，压强小

B.气流偏导器下方流速大，压强大

C.气流偏导器上方流速大，压强小

D.气流偏导器上方流速大，压强大

3.以下关于压强知识说法正确的是（）

B.图2中液体能从容器侧壁的孔中喷出，说明液体对侧面有压强

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C.人拿着图3中的自制气压计从山下到山上，观察到玻璃管内水柱高度变小

D.图4中火车站台边缘标有安全线，是因为在气体中，流速越大的位置，压强越大

二、填空题

4.如图所示是某物理老师表演“隔空打物武功”的视频截图，该老师在大水缸后向点燃到蜡烛方向猛击一掌

（掌不碰到大水缸），蜡烛竟然灭了，原因是受到手掌的作用，空气向前运动，手掌停下后，空气因

继续从水缸两侧流到蜡烛周围，因为流速大的地方压强，于是产生指向蜡烛的气流把蜡烛吹灭。

5.如图所示，活动“你能将硬币吹入盘中吗”，是利用空气流速越大，压强越的原理，若硬币的质

量为〃?，底面积为S,则硬币上下表面的气压差至少为，若空气密度p、流速口、与压强〃的关系

可以表示为0.5〃俨+〃=。（式中C是一个确定不变的常量），则刚好将硬币吹起时吹气速度尸.

6.如图所示，一充满水的圆形水管左粗右细，。、〃为同一水平面上的两点，当水向右流动时，水管中有一

气泡，随水向右运动，气泡经过（选填、"或点时的体积较小。

7.某物理课外小组制作了如图所示的实验装置，当水不断从龙头流经管道直至水槽的过程中，A管液面高度

B管液面高度。当一部分水流入管道后关闭水龙头并封住A左侧和C右侧，待水稳定后，A管液面高度—

B管液面高度（两个空均选填"大于''或“小于”或“等于

8.如题图所示，是河水中的漩涡，漩涡边沿水的流速相对中心处的流速较（填“快”或“慢）压强

较，从而形成压力差，导致周边物体易被“吸入”漩涡。从安全角度请你提出一个温馨提

示：O

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9.兰新高铁横跨甘肃、青海、新疆三省区，全长1776公里，是目前世界上一次性建设里程最长的高速铁

路。兰新高铁新疆段全部采用CRTS/型双块式无昨轨道，这足无祚轨道工程技术在新疆铁路建设史上的首次

应用。

甲乙丙

（1）无昨轨道的路基不用碎石，铁轨和轨枕直接铺在混凝土上（如图甲所示）。传统铁路的钢轨是固定在

枕木上，之下为小碎石铺成的路昨（如图乙所示）。传统的铁路轨道，枕木的作用是通过来

减小压强，防止铁轨因压强太大而不陷到泥土里。若高速铁路轨道下填充小碎石，当列车高速运行时，列车

底部和轨道之间气压将会（选填“增大''或"减小”），小碎石可能飞起来落到轨道上，是非常危险的,

所以高速铁路轨道下是不能填充小碎石的;

（2）动车的车窗旁配备“逃生锤”，遇到紧急情况时，乘客可以用逃生锤砸破玻璃逃生，为了更容易砸破

玻璃，“逃生锤”的锤头应做得（选填“很尖”或“很平”），这样在相同条件下使用“逃生锤”时可以产生

较大的;

（3）如图丙所示，高速列车在水平轨道上行驶，当列车加速行驶时，放在水平桌面上“静止不动”的书

（选填“会”或“不会”）受到摩擦力的作用。

10.图甲所示为和吊瓶。针头很尖是通过来增大压强：若出现“回血”现象（血液进入输液

软管中），则需将药液袋举高，这是利用了液体压强与有关。图乙所示的水中气泡履着水流动，从

水管较粗的一端流入较细的一端,其体积（选填“变大二“不变”或“变小”）。

气泡

/水流

二二王三CT屋：一一二24~二_二

甲乙

三、实验探究题

11.在现实生活中，当一块平板以一定的冲角（平板与水平方向的夹角）a在空气中水平运励时，平板会受

到一个竖直向上的升力FL（如图），升力公式为=（CL为升力系数，是一个没有单位的数

值，p为空气的密度，V为平板的速度，S为平板的面积）。

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图1

（1）在研究某飞机机翼的CL与a的关系时，获得如下数据:

a/°0510152025

CL0.30.60.91.21.51.3

由表中数据可以看出：随着冲角增大，升力系数1,上述关系可以用图中的图线

来表示（选填“甲”或"乙”）:

（2）根据上述升力公式可知，若加快匕机匕行速度，就会使升力增大，匕机就会向上飘。若要保持匕行

高度不变，就应保持飞机的升力不变，因而需要减小o

四、科普阅读题

12.阅读材料，回答问题。

2019年12月17日，中国首艘国产航母山东舰正式服役，标志我国海军正式迈入了双航母时代。山东舰

一直被称为首艘国产航母，不仅因为它是我国独立自主建造的第一艘航母，更因为山东舰的设计理念、重要

系统、建造材料•，如电磁兼容系统、动力系统、阻拦系统、航母特种钢等，都是我国独立自主研发的，完全

没有依赖进口，并且拥有完全自主产权，百分百实现了中国航母中国造。航母上配备大量先进装备，其中舰

载机是航母战斗力的核心，歼15（J15）是我国第一代多用途舰载喷气式战斗机，如表是歼15战斗机的部分

技术参数，推重比是指飞机飞行时发动机的总推力与飞机总重的比值。所谓翼载指飞机的最大起飞质量与机

翼面积的比值。

空机质量最大起飞质量

17.5132.51

推重比发动机最大巡航推力

0.4-0.92.5x105/V

15v/(ms

（1）航母的舰体呈流线型，目的是o歼15战斗机是喷气式战斗机，它是靠燃料燃烧

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时产生的气体向后高速喷射而使飞机向前飞行，这说明了物体间力的作用是的；

（2）下列说法正确的足—；

A.舰载机在航母上着落时，舰钩对拦阻索的拉力小于拦阻索对舰钩的拉力

B.舰载机着落在航母甲板上受支持力是因为航母甲板发生了形变

C.舰载机在航母上着落时，随着速度的减小，舰载机的惯性逐渐减小

D.航母沿直线匀速航行，停在水平甲板上的舰载机运动状态发生了改变

（3）若歼15飞机的翼载是500切/机3,则机翼面积为7n2；强度比是材料所能承受的最大撞击

力与最大拉力的比值，在航母匕的飞机拦阻索建造时，已知该材料的强度比是0.8,要让拦阻索材料能够承

受的飞机着舰时最大撞击压强为4x108Pa,那么使用的材料lcm2面积能承受的最大拉力为

N；

（4）为庆祝“山东舰”列装服役，各种焰火缤纷绽放。有一种质量为100g的叫做“高声”的焰火，其特点是

不会爆炸，能够持续向下喷射火焰，产生大小为自重6倍的恒定的推力，因其速度快产生啸叫声，所以称为

“高声经实验测量，这种焰火在运动时，受到的阻力与速度的关系如图所示，则焰火受到的最大阻力为—

N,焰火能够达到的最大速度为m/so（火药的质量不计）

13.阅读短文并回答问题。

中国某著名品牌设计了一款混动汽车，该车重为20000N,在水平路面匀速行驶时，其仪表盘如图1所

示。（g取10N/kg）

图1

佟I2

（1）若正常行驶的汽车在水平路面上紧急刹车时，驾驶员和乘客由于将会（选填”向

前倾”或“向后仰”）；

（2）该汽车静止在地面时，汽车对地面的压力为________N,若汽车每个轮子对地面的接触面积为

0.02m2,则汽车对地面的压强为Pa；

（3）在水平路面匀速行驶时，汽车受到的阻力为N；

（4）为了进一步提高汽车的性能，该品牌近期发布了一款纯电动跑车（如图2）,流线式的设计能够降低

整乍风阻，同时新车还加入了造型夸张的尾翼。小明同学为了模仿汽车向前行驶时气流对尾翼的影响，自制

了一个模型，将其固定在托盘测力计上，在汽车模型的正前方用电扇迎面吹风，来模拟行驶过程中通过尾翼

的气流，小明观察到托盘测力计示数（选填“变大”、“变小”或“不变”），因此说明行驶时汽车尾遐

能够产生（选填“向上”或响下“）的力。

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14.阅读短文，回答文后的问题。

浮子流量计

某种气体浮子流量计的结构如图所示，一个上粗下细的锥形管，管内倒放着一个圆锥体浮子。工作时，竖

直安装该流量计，气体从锥形管下端流入，然后流过圆锥体浮子与锥形管之间的环形空隙，从上端流出，浮

子上下端产生气压差形成浮子上升的力。如果浮子受到气流的升力较大，就会向上移动，环形空隙加大，气

体流速变小，浮子的升力就会变小，这样浮子最终稳定在某一位置，这个位置的高低就反映了气体流量的大

小。

（1）根据文中内容可知，浮子上端气体流速浮子下端的气体流速；

（2）圆锥体浮子所受气体浮力很小，可以忽略。对于某个浮子流量计，气流对浮子的升力和流速成正

比，比例系数为k,浮子的质量为当浮子稳定在某一高度时，气体流速的表达式为v=：

（3）浮子流量计能反映的最大流量是有限的，如果要让这个浮子流量计能反映更大的流量，则该圆铢体

浮子选用下面哪种材料制作更合适.

A.铝B.铁

五、综合题

15.如图1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1乙所示的实验进行验证。

图1

风匚＞通道风3^5，风O磊号

一）过厂过I|aT

J道道|道|

风声通道风口＞通道风u＞通道

A方案B方案C方案

图2

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

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扇迎面吹风，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/N181610

（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（选填“大”或“小”）；

（2）每到夏天都会有人在电动车上加装遮阳伞，如图1丙所示，该电动车快速行驶时，伞面会受到较大

的升力，导致车辆对地的压力（选填“大于""小于''或“等于”）车辆和人的总重力，进而

（选填“增大”或“减小”）了乍轮与地面间的摩擦力，带来极大的安全隐患；

（3）如2图所示，为解决某地下商城“工”字形通道中过道的通风问题，工程师设计了以上A、B、C三种

方案；弧形部分为墙面凸出部分，其中最有效的是方案;如图所示，当风向向右，则过道内的空

气流动方向是向（选填"上”或"下”）。

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答案解析部分

1.【答案】A

【解析】【解答】A：通道两侧的凸出部分可以引导空气在通道内形成对流，有利于自然通风，设计合理。

故A正确；

B：这种设计对空气的引导和对流效果不明显，不太能有效解决自然通风问题，设计不太合理。故B错误；

C：这样的设计不能很好地促进空气的流动和交换，不利于自然通风，设计不合理。故C错误；

D：与C选项类似，不利于空气的有效流动和通风，设计不合理。故D错误。

综上所述，正确答案是A。

【分析】首先明确需要解决的是过道自然通风问题，即要使空气能够有效流动形成对流。通道两侧的凸出

设计能较好地引导空气流动，形成有效对流。

2.【答案】A

【解析】【解答】A：气流经过气流偏导器时，由于下表面凸起，空气流经的路程长，流速大，根据流体压

强特点，流速大压强小。故A正确；

B：气流偏导器下方流速大，压强应小而不是大。故B错误；

C：气流偏导器上方相对较平，空气流速较小，压强应较大，而不是流速大压强小。故C错:吴；

D：如前面分析，上方流速小压强才大。故D错误。

综上所述，正确答案是A

【分析】首先观察气流偏导器的形状，上表面较平，下表面凸起。根据流体压强与流速的关系，当空气流

过时，下表面空气流速会比上表面快。而流体流速越大的地方压强越小，所以气流偏导器下方流速大，压强

小，上方流速相对较小，压强大

3.【答案】B

【解析】【解答】A、铁轨下面放枕木，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故A错误；

B、图中液体能从容器侧壁的孔中喷出，说明水对容器侧壁有压强，故B正确；

C、人拿着图中的自制气压计从山下到山上，由于大气压随着高度的增加而减小，瓶内气体压强p不变，而

大气压po变小，所以h应变大，即液璃管中水柱上升，故C错误；

D、当火车驶过车站时，安全线以内的地方空气流速增大压强减小，人外侧受到的压强大于内侧受到的压

强，人被压向列车，发生交通事故，所以火车站台边缘标有安全线，故D错误。

故选：Bo

【分析】减小压强的方法：在压力一定时，增大受力面积；在受力面积一定时，减小压力；根据液体压强的

特点分析；大气压随高度的增加而减小；流体的压强跟流速有关，流速越大的位置，压强越小。

4.【答案】惯性：小

【解析】【解答】老师在大水缸后向点燃到蜡烛方向猛击一掌（掌不碰到大水缸），受到手掌的作用，空气向

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前运动，手掌停下后，空气因为具有惯性，继续从水缸两侧流到蜡烛周围；

根据流体压强和流速的关系可知，流速大的地方质强小，所以产生指向蜡烛的气流把蜡烛吹灭。

【分析】空气也有质量，所以它也具有惯性；流体的流速越大的地方压强越小。

5.【答案】小；mg/S；yj2mg/Sp

【解析】【解答】在硬币上方沿着与桌面平行方向用力吹口气时，硬币上方的空气流速大于下方的空气流速，

则硬币上方的气体压强小于下方的气体压强，硬币受到向上的压力差，使硬币能飞入盘中；所以该活动是利

用空气流速越大，压强越小的原理；吹硬币时，硬币上表面受到向下的压力F上、下表面受到向上的压力F

下、硬币的自重G；刚好被吹起时，F产Fi.+G,即：硬币上、下表面的压力差△F=F下-F上=G=mg,硬币上下

表面的气压差至少为△p=等。

2

根据关系式0.5〃仅+〃=。可知此时硬币上方的压强为：pt=C-0.5pv,硬币下方的压强为：p产C（空气流速为

0）,那么硬币上下方的压强差为:△p=pT-Ph=0.5pv2；因为△Fsp-S,所以,0.5pv2*S=mg,则刚好将硬币

吹起时吹气速度故答案为：小；mgS；

【分析】（1）流体在流速大的地方压强较小，在流速小的地方压强较大：（2）对硬币受力分析，硬币刚要被

抬起时，仍处于平衡状态，根据平衡条件求出硬币上、下表面的压力差，利用压强公式求出上下表面的气压

差；（3）根据题目给出的空气流速和压强的关系式和硬币下方的空气流速为（），可知硬币上方和下方的压强

表达式，求出硬币上下方的压强差，又因为AF=硬币刚要被抬起时，仍处于平衡状态，由平衡条件

列方程△F=nig,即0.5pv2・S=mg,然后求出空气的速度。

6.【答案】a

【解析】【解答】一充满水的圆形水管左粗右细，a、b为同一水皿面上的两点，当水向右流动时，水流在a

点时的速度较小，a点所在位置水的压强较大，所以气泡经过a点时的体积较小。

故答案为：a。

【分析】根据水流在a点时的速度较小，a点所在位置水的压强较大。

7.【答案】大于；等于

【解析】【解答】B细管的流速大，压强小，支持的水柱低；A粗管的流速小，压强大，支持的水柱高，所以

A管液面高度大于B管液面高度。一部分水流入管道后关闭水龙头并封住A左侧和C右侧，A管、C管组成

了连通器，所以此时A管液面高度等于B管液面高度。

故答案为：大于；等于。

【分析】根据连通器、压强和流速的关系填空

连通器：上端开口下端连通的容器；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

的高度总是相平的。流体的流速越大的位置，压强越小。

8.【答案】小；大；严禁学生私自下河游泳

【解析】【解答】漩涡边沿水的流速相对中心处的流速较小，压强较大，而漩涡中心处水的流速较大，压强较

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小，形成一个向旋涡中心的压强差、压力差，从而导致周边物体易被“吸入”漩涡。

从安全角度请你提出一个温馨提示：严禁学生私自下河游泳。

故答案为：小；大；严禁学生私自入河游泳。

【分析】流体压强与流速的关系：流体流速大的地方、压强小，流体流速小的地方、压强大，据此分析回

答。

9.【答案】（1）增大受力面积；减小

（2）很尖；压强

（3）会

【解析】【解答】（1）枕木的作用是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强。根据流体流速与压强的特

点可知，高速列车在行驶过程中，会使底部和列车之间的空气流速变大，压强减小，碎石头外侧的气体压强

不变，碎石头在向内压力差的作用二，可能飞起来落到轨道上，所以高速轨道是不能填充碎石头的。

（2）遇到紧急情况时，乘客可以用“逃生锤”砸破玻璃逃生，因此，“逃生锤”应具备前端尖锐的特点，这样在压

力一定时，可减小受力面积，增大压强。

（3）在高速列车加速行驶时，书相对于桌面有向后运动的趋势，因此受到向前的静摩擦力。

故答案为：（1）增大受力面积；减小；（2）很尖；压强；（3）会。

【分析】（1）减小压强的方法：在压力一定时，增大受力面积；在受力面积一定时，减小压力。流体在流速大

的地方压强较小，在流速小的地方压强较大。

（2）增大压强的方法：在压力一定时，减小受力面积增大压强；在受力面积一定时，增大压力增大压强。

（3）摩擦力方向与相对运动或相对运动趋势的方向相反。

10.【答案】减小受力面积；深度；变大

【解析】【解答】针头很尖是通过减小受力面积来增大压强：液体压强公式p=pgh,其中h表示液体深度或

液柱高度，输液时，若出现“回血”现象，需将药液袋举高，这样可以通过增大液柱高度，来增大药液的压

强。从水管较粗的一端流入较细的一端，流速快，压强小，其体积变大。

故答案为：减小受力面积；深度；变大。

【分析】（1）增大压强的方法：在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强；在受力面积一定时，通过增

大压力来增大压强；

（2）输液管中出现“回血”现象，判断扎入血管时由于针头处的药液压强与血管中的血液压强大小关系；

（3）流体流速大的地方，压强小。

11•【答案】（1）先变大，后变小；甲

（2）冲角

【解析】【解答】（1）由表中数据可知，冲角在0~20°范围内，升力系数随着冲角的增大而理大。但是冲角

超过20°,升力系数随着冲角的增大而减小；它们的关系可以用图中的图线甲来表示。（2）由升力公式FL=

第10页

2

CL^pvS可知，飞机飞行时所受升力大小与升力系数、空气密度、飞机飞行速度、机翼的展开面积四个因

素有关，在飞机飞行时这四个因素当中可以人为改变的因素只有飞机飞行速度和升力系数，故在增大机速的

同时要使匕升受到的升力不变，需减小冲角从而使升力系数降低。

【分析】(1)根据实验中测量的数据分析：升力系数随着冲角的增大而增大；(2)根据升力公式，若保持高

度不变，要保持升力不变，需要减小冲角。

12.【答案】(1)减小水的阻力；相互

(2)B

(3)65；5x104/V

(4)5：11

【解析】【解答】(1)第1空、航母的舰体呈流线型，目的是减小航行时受到的海水阻力，故该空填“减小

水的阻力”；

第2空、歼15战斗机是喷气式战斗机，它靠燃料燃烧时产生的气体向后高速喷射而使飞机向前飞行，这

说明了物体间力的作用是相互的，故该空填“相互”；

(2)A：舰钩对拦阻索的拉力与拦阻索对舰钩的拉力是一对相互作用力，大小相等，A错误；

B：舰载机着落在航母甲板上，航母甲板对舰载机有支持力，是因为航母甲板发生了形变，B正确；

C：惯性只与物体的质量有关，与速度无关，舰载机质量不变，惯性不变，C错误；

D：航母沿直线匀速航行，停在水平甲板上的舰载机保持静止状态，运动状态没有发生改变，D错误。

综上，正确的是Bo

(3)第1空、根据翼载的定义可得，翼载=量(如则机翼面积为5=［堂:？量黑)=

机翼面积(s)机翼血枳(s)

3

3公1”=65层,故该空填“65”：

SOQkg/m2

28

第2空、根据压强公式P=F/S,lcm=lxlO-^o可得最大撞击力Fw=PxS=4x10PaxlxlO-

424

m=4xl0No因为强度比是0.8,即最大撞击力与最大拉力的比值是0.8,所以最大拉力Ffe=F

^0.8=4x104N^0.8=5xi04N<>故该空填“5x1ON”。

(4)第1空、焰火的重力为G=mg=0.1kgx10N/kg=IN

最大的推力为F'=6G=6xIN=6N

当焰火上升时，焰火受到竖直向下的重力和阻力、竖直向上的推力，所以最大阻力为f=F'-G=6N-

1N=5N,故该空填“5”；

第2空、由图可知，当阻力最大为5N时，焰火能够达到的最大速度v=llm/So故该空填“11”。

【分析】

1?.【答案】(1)惯性；向前倾

(2)2x104；2.5x105

第11页

(3)1000

<4）变大；向下

【解析】【解答】（1）第1、2空、正常行驶的汽车在水平路面上紧急刹车时，驾驶员和乘客的脚随车厢一起

停止运动，而人的上半身由于惯性要保持原来的运动状态，所以人会向前倾倒。故第I空填”惯性“，第2

空填”向前倾“；

（2）第1空、该汽车静止在水平路面上时，地面受到的压力

F=G=20000N=2x104/Vo故该空填“2x104”；

第2空、地面受到的压强

_F_2X104/V

5故该空填5；

P=S=4x0.02m2=2,5x10Pao'25x10"

（3）第1空、由图1知汽车的功率为

P=20kW=20000V/

速度为

v=72km/h=20m/s

汽车的功率

WFs

p=T=~r=Fv

汽车的牵引力为

P_20000〃

F牵一手20m/s=1000/V

因为汽车在水平路面匀速行驶，所以由二力平衡条件可知，汽车受到的阻力

f=F^=1000/Vo故该空填”