人教版八年级下册第九章 压强9.4 流体压强与流速的关系精品课后作业题

9.4流体压强与流速的关系 同步测试

一、单选题

1. 如题图所示，以下四个关于“气体压强与流速的关系”的现象中，压强P1、P2大小关系正确的是

A.

B.

C.

D.

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】A．上表面没有下表面路程远，没有下表面流速大，压强没有下表面小，因此下表面压强小，上表面压强大．A对．

B．上下表面对称，流速一样所以压强一样．B错．

C．两张纸中间流速大压强小而两张纸的外侧没有空气流动，压强等于大气压强．C错．

D．乒乓球上面流速大压强小，因此D错．

2. 如图是北美草原犬鼠洞穴的橫截面示意图．它有两个出口，洞口A表面隆起，洞口B表面平坦．则下列分析正确的是（　　）

A. 洞口A表面空气流速小，压强大

B. 风总是A口吹入，B口吹出

C. 洞口B表面空气流速大，压强小

D. 风总是B口吹入，A口吹出

【答案】D

【解析】

等质量的空气在相同的时间内通过出口的上表面，由于B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B口吹入A口吹出．故选D．

3. 让自来水流过如图所示的装置，当水流稳定后

A. P点流速等于Q点流速    B. P点流速小于Q点流速

C. P点压强大于Q点压强     D. P点压强小于Q点压强

【答案】D

【解析】

当冷水未流出时，热水瓶中管的上端和下端受到压强相等，当冷水流出时，P点处的导管较细，水的流速增大，压强减小，热水管上端的压强减小，热水在大气压的作用下升入出水管中和冷水混合成温水．故选D．

思路分析:流体压强与流速的关系是：流速越大的地方，压强越小．

试题点评：该题考查了流体的流速和压强的关系，并能运用压强和流速的关系解释生活中有关流体压强的问题

4. 如图所示的现象中，能用流体压强与流速关系解释的是（　　）

A. 向漏斗吹气乒乓球被吹起

B. 拦河大坝做成上窄下宽的形状

C. 停止沸腾的水，浇上冷水后重新沸腾

D. 水壶壶嘴和壶身一样高

【答案】A

【解析】

解：A、向漏斗吹气，乒乓球上方的空气流速大，压强小，乒乓球下方的空气流速很小，压强大，乒乓球在压强差的作用下，受到向上的压力，所以A符合题意．B、因为液体的压强随深度的增大而增加，拦河坝设计成下宽上窄，更好地保护拦河坝．所以B不符合题意．C、冷水倒在烧瓶上，瓶内气体温度降低，压强变小，停止沸腾的水又重新沸腾，这表明：液面上气压减小沸点降低，所以C不符合题意．D、茶壶就是上端开口、下部连通的容器，因此茶壶是根据连通器的原理制成的；当连通器中只有一种液体且液体不流动时，各容器中液面高度总是相同，所以茶壶嘴和壶身一样高．所以D不符合题意．

故选A．

点睛：（1）从乒乓球上下空气流动速度不同入手，结合流体压强与流速的关系减小分析．（2）拦河坝设计成下宽上窄，是为了更好地保护拦河坝，与液体的压强有关．（3）液体的沸点与气压有关，气体的压强越低，液体的沸点降低．（4）根据连通器的特点：如果连通器中只有一种液体，当液体不流动时，各容器中液面高度总是相同的来分析即可．

5. 龙卷风的实质是高速旋转的气流。它能把地面上的人、动物或物体等“吸”起卷入空中，如图所示。龙卷风能“吸”起物体是因为（　　）

A. 龙卷风内部的压强远小于外部的压强  B. 龙卷风内部的压强远大于外部的压强

C. 龙卷风使物体受到的重力变小  D. 龙卷风使物体受到的浮力变大

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】由于流体速度越大，压强就越小，龙卷风内部气体的流速大于外部，所以内部的压强小于外部的压强，所以龙卷风能“吸”起物体。

故选A

【点睛】

6. 据报道，我国已制造出世界上快的高速列车，运行速度可达 380km/h。这种列车进站速度要比普通列车大一些。 为避免候车乘客被“吸”向火车的事故发生，站台上的安全线与列车的距离也要更大些。这是因为列车进站时车体附近

A. 气流速度更大、压强更小 B. 气流速度更大、压强更大

C. 气流速度更小、压强更大 D. 气流速度更小、压强更小

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】人离高速列车比较近时，高速列车的速度很大，人和高速列车的之间的空气流动速度很大，压强小，人外侧的压强不变，人受到外侧压强大于人内侧受到的压强，人在较大的压强差作用下很容易被压向列车，发生交通事故。

故选A。

7. 如图所示，向两张纸的中间吹气，发生的现象是（  ）

A. 纸向两边分开 B. 纸向中间靠拢

C. 保持原来位置不动 D. 都有可能

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】向两张纸的中间吹气，中间的气体流速变大，压强减小，在周围气流的较大压强下，纸向中间靠拢，故B正确。

故选B。

【点睛】思路分析：在气体和液体中，流速越大的位置压强越小。

试题点评：本试题考查的是学生对流体压强和流速规律的认识。

8. 一架飞机到达机场前要减速飞机才能逐渐降落，这样做的原因是（     ）

A. 飞机具有惯性    B. 飞机减速可使升力减小，升力小于重力时便可下降

C. 飞机减速可使升力增大，有利于下降    D. 为了节约燃料

【答案】B

【解析】

A、惯性大小与速度无关,飞机到达机场前要减速飞行可使升力减少,不是因为飞机有惯性,故A错误.
B、飞机升力来自于机翼产生的压强差,速度越慢,上下机翼产生的压强差越小,升力越小,于是飞机下降.
C、飞机减速对应升力减小,故C错误.
D、减速可少耗燃料,但并非一定节省,经济速度有专门的规定,这与下滑的目的是不一样的,故D错误.
所以B选项是正确的.

【点睛】(1)惯性的大小与速度无关;
(2)流体压强与流速的关系:流体流速大的地方压强小.

9. 想象一下，如果在气体和液体中流速越大的位置压强越大，则不会出现的情况是

A. 飞机翅膀的截面形状应该反过来

B. 两艘并列同向行驶的船只不会相撞

C. 地铁、火车站的站台安全线不必设置

D. 喷雾器再怎么用力吹也喷不出雾来

【答案】C

【解析】

如果在气体和液体中流速越大的位置压强越大，与流体压强与流速关系的规律相反，则：①要想产生向上的升力，飞机翅膀的截面形状应该反过来；②两艘并列同向行驶的船只不会相撞而是会分离；③列车经过时产生的气压差会将人推离列车，对人来说也不安全，站台安全线还是有必要设置的；④喷雾器越用力吹，喷雾器中管内液面越是降低，根本不会喷出来．故选C．

10. 在地铁站候车时，离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线，人必须站在安全线以外的区域候车，以免产生危险，这主要是因为列车高速经过时，列车与人之间的

A. 空气流速增大，压强减小 B. 空气流速减小，压强减小

C. 空气流速增大，压强增大 D. 空气流速减小，压强增大

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】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．

二、多选题

11. 某科技小组合作发明了如图所示的冷热水混合器，P点水管横截面积小于Q点的横截面积，让自来水流过该装置，当水流稳定后（ ）

A. P点流速等于Q点流速 B. P点流速大于Q点流速

C. P点压强大于Q点压强 D. P点压强小于Q点压强

【答案】BD

【解析】

试题分析：据题目中原图所描述的不同位置管的粗细判断出各点的流速关系，而后据流体压强与流速的关系即“流速越大的地方，压强越小”进行判断即可．

解：当冷水未流出时，热水瓶中管的上端和下端受到压强相等，当冷水流出时，P点处的导管较细，水的流速增大，压强减小，热水管上端的压强减小，热水在大气压的作用下升入出水管中和冷水混合成温水．

故选BD．

12. 某科技小组合作发明了如图所示的冷热水混合器，P点水管横截面积小于Q点的横截面积，让自来水流过该装置，当水流稳定后（ ）

A. P点流速等于Q点流速 B. P点流速大于Q点流速

C. P点压强大于Q点压强 D. P点压强小于Q点压强

【答案】BD

【解析】

试题分析：据题目中原图所描述的不同位置管的粗细判断出各点的流速关系，而后据流体压强与流速的关系即“流速越大的地方，压强越小”进行判断即可．

解：当冷水未流出时，热水瓶中管的上端和下端受到压强相等，当冷水流出时，P点处的导管较细，水的流速增大，压强减小，热水管上端的压强减小，热水在大气压的作用下升入出水管中和冷水混合成温水．

故选BD．

三、填空题

13. 如图甲是我国某地区风力发电的外景，风力发电机主要由风机叶片和发动机组成．

（1）风力发电利用的是风能，风能是清洁的、_____（选填“可再生”或“不可再生”）能源．

（2）风机叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能，通常用密度小、硬度_____（选填“大”或“小”）的复合材料制成；叶片形状像飞机的机翼，若叶片位置和风向如图乙所示，由于叶片两面空气流速不同产生压强差，而受到向_____（选填“上”或“下”）的力使风叶旋转．

（3）风叶产生的动力通过转动系统传递给发电机，利用_____原理，实际机械能转化为电能．

（4）某风力发电机的输出功率与风速的关系如图丙所示，由图象得到的下列信息，正确的有_____

A、只要有风，机组就能产生电能

B、风速过大，机组不会产生电能

C、风速越大，机组产生的电功率一定越大

D、风速在一定范围内，机组产生的电功率可能不变

（5）下表给出了再不同风速下某风机获得的能量：

对表格进行分析，你发现该风机1s内获得的能量与风速的定量关系是_____（用文字叙述）．

【答案】    (1). 可再生    (2). 小    (3). 上    (4). 电磁感应    (5). BD    (6). 风机获得的能量与风速的三次方成正比

【解析】

【分析】

【详解】（1）风能可以在自然界中源源不断的得到，风能是取之不尽用之不竭的能源，所以风能是可再生资源；

（2）①风机叶片材料质量轻、强度大、耐磨损、密度小、硬度大，可以减小阻力，延长使用寿命，便于安装等；②由乙图知，叶片的上面是突出的弧形，下面是平面，空气流过时，上面空气流速大于下面空气流速，上面压强小于下面压强，叶片受到向上的力；

（3）风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机发电，把风的机械能转化为电能，这是电磁感应现象；

（4）由丙图知，A、在风很小和很大时，不能产生电能，故A不正确；BC、由图象可知，风速过大时，机组不会产生电能，故B正确、C错误；D、由图象可知，风速在一定范围内，机组产生的电功率可能不变，故D正确；

（5）①由表格数据知，风速增大为原来2倍，风能增大为原来的23倍，风速增大为原来的3倍，风能增大为原来的33倍…，所以风机获得的能量与风速的三次方成正比．

14. 我们经常可以看到这种现象：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，马路两边的树叶会沿着______（选填“A”、“B”或“C”）那一个方向飘动，理由是快速行驶的汽车使得周围的空气流速___________，压强____________．

【答案】    (1). A    (2). 大    (3). 小

【解析】

解答：因为快速行驶的汽车使得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，树叶向马路中央运动，即马路两边的树叶会沿着 “A”方向飘动．

15. 如图所示，将小纸条自然下垂，靠近水龙头流下的水流，小纸条将        （选填“偏向”或“偏离”）水流，这一现象说明流体流速越大的位置。

【答案】偏向  压强越小

【解析】

【分析】

【详解】在流体中，流速越大的位置压强越小，靠近水流的地方压强小，而远离水流的地方压强大，所以小纸条会在压力差的作用下被推向水流。

16. 阅读下列材料，然后回答问题．

飞机的机翼横断面形状是上凸下平的，当机翼根气流方向平行时，迎面吹来的气流被机翼分成上下两部分，机翼上方气流的流速大于机翼下方气流的流速．根据流体流动时，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大．可知机翼下方的压强大于机翼上方的压强，这样就产生了作用在机翼上的向上的升力．升力是竖直向上的，当升力大于重力时，飞机就上升．升力的大小除跟机翼外形有关系外，还受机翼的面积、飞行的速度以及机翼与水平面的夹角等因素的影响．一般地说，机翼越大、飞行速度越快、机翼跟水平面的夹角适当增大，升力就越大．

在赛车的尾部一般装有类似机翼的装置﹣﹣气流偏导器（图甲），气流偏导器的上表面是平的，而下表面呈弧形．这相当于一只倒置的机翼，这主要是为了汽车高速行驶时，车轮能更好地抓紧地面．

（1）请找出文中有关飞机飞行时产生升力的物理原理的句子________ ．

（2）如果机翼前缘稍向上仰，跟气流的方向成一个小的仰角（如图乙），则机翼上下方的压强差比机翼跟气流方向平行时还要大，此时产生的升力将________ ．

（3）在赛车的尾部安装气流偏导器，能使车轮更好地抓紧地面，主要是因为增大了车对地面的________ ．

（4）根据流体压强特点，结合图丙说明我们在火车站候车时，应注意什么问题？________ 生活中还有哪些场合属于此类问题，请举一例：________ ．

【答案】    (1). 流体流动时，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大    (2). 变大    (3). 压力    (4). 候车时，应站在安全线外    (5). 足球场上的“香蕉球”

【解析】

解：（1）文中有关飞机飞行时产生升力的物理原理的句子：流体流动时，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大；（2）机翼的前缘稍向上仰，跟气流的方向成一个小的仰角，则机翼上下方的压强差比机翼跟气流方向平行时还要大，此时产生的升力将变大；（3）在赛车的尾部安装气流偏导器，能使车轮更好地抓紧地面，主要是因为增大了车对地面的压力；（4）在火车站台上都设有安全线，火车进站时，人若越过安全线就会发生危险．请说明发生危险的原因：火车通过时，人体与车辆之间空气流速比外侧快，压强小，人容易被外侧空气压向火车（或被气流“吸”向火车）．足球场上运动员踢出的“香蕉球”就属于流体压强与流速的关系的例子，足球比赛时的“香蕉球”，是由于球旋转时，不同侧面的空气流速不同，压强大小不同，所以使球的运动方向发生改变的．

点睛：（1）流体中流速越快的地方压强越小；流速越小的地方压强越大，（2）压强差越大，产生的升力就越大．

17. 如图所示，晓雷同学在纸片下方吹气，会看到纸片向下弯曲，这是由于纸片下方的空气流速大，气体的压强 _____(选填“大”或“小”)．

【答案】小

【解析】

试题分析：吹气时，纸片下方的狭窄通道内，空气的流速大，压强小，纸片上方空气的流速小，压强大，所以上下压力差使纸片向下弯曲．

考点：流体压强与流速的关系

18. 吸尘器能把灰尘、纸屑等垃圾“吸”入的物理原理是 ________．若这台吸尘器的电功率为1200W，则它连续工作10min，耗电　 ________　kW•h．

【答案】    (1). 外面大气压比里面大    (2). 0.2

【解析】

解：由流体压强与流速的关系：流速越大的位置压强越小，可知吸尘器在工作时，由于转动的扇叶处气体的流速大，压强小，从而在周围大气压的作用下将灰尘、纸屑等垃圾“吸”入；消耗的电能W=Pt=1.2kW×​h=0.2kW•h；

四、解答题

19. 船在水中航行时，船体受到水的阻力较大，影响了航行速度，图是一种水翼船，船体下安装了水翼，船在高速航行时，水面下的水翼会使船体抬高从而减小水对船体的阻力。请你判断水翼的形状应该是图中甲、乙的哪一个？并根据流体压强与流速的关系解释，当船在高速航行时，船体被抬高的原因。

【答案】见解析

【解析】

【分析】

【详解】水翼的形状应该是图中甲图。原因：在流体中流速越大的位置，压强越小．当船在水中高速航行时，水翼上表面凸起，它与船体间的水流速度大，压强小；水翼下表面的水流速度小，压强大，因此在水翼的上下表面存在向上的压力（压强）差，所以船体被抬高了。

20. 钓鱼岛是我国的固有领土，但中国渔政201船在钓鱼岛水域实施渔业执法巡航时，却遇到日本海上保安厅巡逻舰（远处）的监视干扰，他们甚至采取与我201船（近处）并排行驶的危险动作，对行船安全造成极大威胁．请从物理学的角度解释轮船并排行驶的危险性．_____

【答案】流体的压强随流速的增大而减小，当两船彼此接近并排行驶时，两船之间的水由于被挤在一起，流速要比外部大一些，压强就要比外部小一些．这样，水流的压力差将使两船相互“吸引”外部压强较大的水就把两船挤在一起而发生碰撞事故． 

【解析】

流体的压强随流速的增大而减小，当两船彼此接近并排行驶时，两船之间的水由于被挤在一起，流速要比外部大一些，压强就要比外部小一些．这样，水流的压力差将使两船相互“吸引”外部压强较大的水就把两船挤在一起而发生碰撞事故．

点睛：流体压强与流速的关系：流速越大，压强越小；流速越小，压强越大．

五、实验探究题

21. 流量表示单位时间内通过某一横截面的流体的体积，用字母Q表示．流量在生产和生活中有广泛的应用，如每到汛期，监测江水的流量是抗洪防汛的重要工作．

（1）如图甲所示，水流在粗细均匀的水平管道内向右匀速流动，设水流速度为V，管内通道的横截面积为S．取一段管道AB，水从B端流到A端所用时间为t，则AB间水柱的长度L=     ，体积V=     （要求用S，V，t表示）．根据流量的定义Q=可得流量Q=     ．

（2）打开水龙头，自来水通过导管流过如图乙所示的玻璃管．待水流稳定后，比较图中1，2两处的流速，     处的流速较大；比较C，D玻璃管中的水面高度，     管中的水面较高．

【答案】（1）vt；Svt；Sv；（2）2；C

【解析】

试题分析：（1）根据v=可得，AB间水柱的长度：L=vt；

水的体积V=SL=Svt；

流量Q===Sv．

（2）在1、2两处流量相等时，根据公式Q=vs可知：2处横截面积S小，水的流速v就大，

由于流速大的位置压强小，所以D处压强小，水面低，C处压强大，水面高．

故答案为（1）vt；Svt；Sv；（2）2；C．

六、综合题

22. 阅读下列短文，回答问题．

喷泉DIY

小试牛刀

1．材料准备：

一个饮料瓶、两根可弯曲的长吸管（其中一根可弯曲）、面巾纸、水．

2．制作过程：

（1）往瓶里装入约的水；

（2）将一根长吸管插入水中，另一根吸管也插入瓶中，但不要碰到水；

（3）用浸湿了的面巾纸塞住瓶口，以固定吸管和密封瓶口；

（4）用力吹那根没有接触到水面的吸管，水就会像喷泉一样从另一根吸管中喷出来，如图所示．

3．经验总结：瓶口处必须用面巾纸密封，不能留空隙，若面巾纸塞得太松了，水根本喷不出来．

4．喷泉原理：喷泉到底是怎么形成的呢？原来通过吹气，瓶内水面上的气压升高，于是水就被挤进了另一根吸管，从而形成了好玩的喷泉．

制作升级

图甲所示的是一种叫做希罗喷泉的简单而有趣的装置，当其左上端的敞口蓄水池中的水经竖直水管流进空瓶A中时，被压缩的空气就通过水管进入上端的盛满水的瓶B中，瓶B中的水因受到空气压力的作用，就会从另一根水管中喷出形成喷泉，当瓶A中装满水后，喷泉就会停止喷水．这时只要将装满水的瓶A和空瓶B进行位置调换后，喷泉就会马上投入工作了，其改进版如图乙所示．

现有三个空的矿泉水瓶、三根长吸管、打孔工具、剪刀和哥俩好胶水．利用以上器材，开动脑筋赶快来尝试制作希罗喷泉吧！

请根据上述材料，回答下列问题：

（1）图（1）中，喷水吸管的下端应位于     （选填“空气中”或“水中”）；

（2）图（2）中，希罗喷泉的成因是：     被压缩压强变大，将水压出；

（3）在希罗喷泉改进版装置中，若喷泉慢慢地停止喷水后，想让它继续工作，需要将     （选填“喷完水”或“装满水”）的容器向上抬高．

（4）某同学利用上述器材设计的希罗喷泉装置如图（3）所示，请你对该设计进行评价．

【答案】（1）水中；（2）密闭空气；（3）装满水；（4）该设计不能喷水，应将左边第二根吸管的上部开口端放在倒置的矿泉水瓶中

【解析】

试题分析：（1）通过吹气，瓶内水面上的气压升高，于是水就被挤进了另一根吸管，从而形成了的喷泉，故喷水吸管的下端应位于水中；

（2）因为定质量的气体，体积变小，压强变大，故图（2）中，希罗喷泉的成因是：密闭空气被压缩压强变大，将水压出；

（3）由甲图可知，当瓶A中装满水后，喷泉就会停止喷水．这时只要将装满水的瓶A和空瓶B进行位置调换后，喷泉就会马上投入工作了，所以在希罗喷泉改进版装置中，若喷泉慢慢地停止喷水后，想让它继续工作，需要将“装满水”的容器向上抬高；

（4）设计图（3）希罗喷泉装置，该设计不能喷水，应将左边第二根吸管的上部开口端放在倒置的矿泉水瓶中．

23. 如图所示，一块重为G的平板以一定的冲角a（平板与水平方向的夹角）在空气中水平运动时，平板会受到一个竖直向上的升力FL ．

（1）若平板的高度保持不变，那么，需满足FL　________ 　G（选填“＞”、“＜”或“=”）．   

（2）理论表明，升力大小与空气密度p、平板面积S、平板  运动速度v有关，用公式表示为FL=CpSv2（C叫升力系数，是一个没有单位的数值，其值与冲角有关）．则由公式可知，若C、p、S均保持不变，那么，速度增加20%，升力将增加　________ %；   

（3）飞机飞行时同样会受到升力的作用．某次对飞机的实验研究获得了如下数据（飞机的冲角其实是指机翼的冲角）：

试用文字描述升力系数与冲角的大小关系为：　________ 　；   

（4）在飞机起飞后的开始一段时间里，飞机将不断爬升以达到规定的高度．在这个过程中，飞机升力的不断增大主要是通过以下两种方式来实现：①　________ 　；②　________ 　．

【答案】    (1). =    (2). 44    (3). 升力系数随冲角先增大后减小    (4). 提高速度    (5). 增大机翼冲角以增大升力系数 

【解析】

解：（1）平板在空气中水平运动时，平板受到一个竖直向上的升力FL和竖直向下的重力G，由于它在竖直方向上处于静止状态，所以受到平衡力，即FL=G．（2）速度增加20%，即V′=V（1+20%）=V，根据公式FL=CpSV2

∴FL′=CpS（V）2=×CpSv2=（1+）×CpSv2=（1+44%）×CpSv2=（1+44%）FL故升力增加44%．

（3）由表中数据可见，冲角在0°～20°之间时，升力系数逐渐增大；但是冲角过了20°之后，升力系数就减小．

（4）由以上分析可知，要使飞机的升力不断增大，则必须提高速度，同时增大机翼冲角以增大升力系数．