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课后复习题

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第九章 压强第4节 液体压强与流速的关系一、单选题1.风沿着窗外的墙面吹过时，窗口悬挂的窗帘会飘向窗外，这是因为窗外的 ( )A.气体流速大，压强小 B.气体流速大，压强大C.气体流速小，压强小 D.气体流速小，压强大2.我国的许多成语中蕴含有物理知识，其中“如坐针毡”所蕴含的物理知识是 ( )A.流体的流速与压强的关系B.减小受力面积可增大压强C.液体的压强与所处深度的关系D.增大压力可增大压强3.莞惠城轨东莞常平东至惠州小金口段于2016年3月30日正式开通运营，途经10个车站，线路长54千米，速度200千米/小时。工程设计人员为改善地下车站的通风状况，设计了抽气管道，利用地面横风实现自动向上抽气。为提高抽气效果，管道上方的遮雨盖的形状应该设计成题图中的 ( )A. B.C. D.4.当你撑着把雨伞行走在雨中时，一阵大风吹来，如图所示，下垂的伞面被吹得向上翻。下列有关这一现象的解释，正确的是 ( )A.伞面上方的空气流速大，压强大B.伞面上方的空气流速大，压强小C.伞面上方的空气流速小，压强大D.伞面上方的空气流速小，压强小5.如图的现象中不能用流体压强与流速的关系来解释的是 ( )A.图甲，飞机升力的产生原因B.图乙，向两张纸中间吹气，纸张向中间靠拢C.图丙，装有液体的玻璃管，底部和侧壁的橡皮膜往外凸出D.图丁，地铁站台边，人必须站在安全黄线以外的区域候车6.关于图所示的四个实验，下列描述正确的是 ( )A.图甲：一瓶橙汁先后放在相同的海绵上，海绵凹陷程度不同，说明压力大小不同B.图乙：在水中，压强计的金属盒所处的深度减小，它受到的水的压强随之增大C.图丙：当向玻璃管中吹风时，U形管A管中的水面下降，B管中水面上升D.图丁：连通器中装入同种液体，液体静止时，连通器各部分中的液面总保持相平7.如图所示是我国自主研制的一种中低空、长航时、多用途电动无人机。以下关于电动无人机的说法中正确的是 ( )A.无人机在空中匀速飞行时不受力作用B.无人机在加速起飞时，受力平衡C.无人机降落后关闭发动机就没有惯性了D.无人机机翼设计成“上凸下平”的形状，目的是使无人机获得升力8.飞机能在空中展翅翱翔，是因为它有一对机翼。飞机飞行时下列说法正确的是 ( )A.机翼上方空气流速大，压强大 B.机翼上方空气流速大，压强小C.机翼下方空气流速大，压强大 D.机翼下方空气流速大，压强小9.一架无人机的总质量是1.2kg，起飞前要先将其放在水平地面上，它与地面的接触面积为4cm2，飞行的最大高度为3km。下列说法错误的是 ( )A.此无人机受到的重力为12NB.此无人机是靠空气浮力升空的C.此无人机悬停在空中时受力平衡D.此无人机静止在水平地面上时，对地面压强是3×104Pa10.如图所示，小华用卡纸自制了飞机机翼模型，当她用电吹风从侧面向它吹风时，机翼就会升起，这是因为机翼 ( )A.上方空气速度大，流体压强大 B.上方空气速度大，流体压强小C.下方空气速度大，流体压强小 D.下方空气速度大，流体压强大二、实验题11.飞机的升力与迎角的关系。飞机在空中飞行时都有一定的迎角(机翼轴线与水平气流的夹角)，飞机飞行时的升力除了与机翼形状有关外是否还与迎角大小有关？为了研究这一问题，在老师的帮助下，小明利用电风扇、升力测力计、飞机模型，按图甲方式进行如下实验。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”如图乙。(1)本实验得出的结论是________；(2)小明若要进一步研究“飞机的升力与其飞行速度的关系”。利用现有器材，只需要控制________不变，通过调节________来改变飞机模型的飞行速度即可获得结论；(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。若某飞机以500km/h做水平匀速直线飞行时的迎角为θ1，而以800km/h做水平匀速直线飞行时的迎角为θ2(θ1θ2均小于15°)。请比较θ1、θ2的大小关系：________。12.物理知识在生活中应用广泛，如图所示的几个情景；(1)甲图，用吸管“吸”饮料时，饮料是在 _____的作用下被“吸”入口中的，_____实验首先测出了大气压强的值；(2)乙图，茶壶是利用 _____原理工作的。若茶壶中水深8cm，则水对壶底的压强是 _____Pa(g取10N/kg)；若将茶壶略微倾斜、水不溢出且保持静止后，壶嘴和壶身中水面 _____(选填“相平”或“不相平”)；(3)丙图所示，细玻璃管内的液柱是由于瓶内的气压 _____(选填“大于”“小于”或“等于”)瓶外的大气压而形成的，把气压计从山下拿到山上，细玻璃管内的液柱高度会 _____，说明大气压 _____；(4)丁图，某同学向水平吸管吹气，发现竖直吸管中的水面 _____，说明 _____。三、简答题13.(1)小敏爸爸驾驶小汽车载着家人外出旅游，小车在一段平直公路上匀速直线行驶，小敏坐在小车的座位上，突然遇到紧急情况，爸爸紧急刹车，小敏身体将向什么方向倾斜？说出理由；(2)向两张纸中间吹气，纸会怎么运动？请解释产生此现象产生的原因。14.山西的第一条地铁——太原地铁2号线将于2020年10月开始试运行。如图所示的是地铁2号线效果图，站台两侧的玻璃门又叫“屏蔽门”。乘客候车时必须站在安全屏蔽门外的站台上候车，列车高速进站时安全屏蔽门紧紧关闭，列车停下后安全屏蔽门才自动打开让乘客进入车厢。请用所学的物理知识解释乘客候车时安全屏蔽门紧紧关闭，且乘客必须站在安全屏蔽门外的站台上候车的原因。______。15.在抗击新型冠状病毒肺炎疫情的过程中，经常需要利用喷雾器来消毒，如图所示为喷雾器的工作原理示意图，当喷雾器工作时，空气从水平吸管的右端快速喷出，液体就沿竖直吸管的管口成雾状喷出。(1)请用学过的物理知识解释这一工作原理。(2)写出一个与上述现象原理相同的事例。四、综合题16.阅读短文，回答问题：风洞风洞即风洞实验室，是以人工的方式产生并且控制气流，用来模拟飞行器或实体周围气体的流动情况，并可量度气流对实体的作用效果以及观察物理现象的一种管道状实验设备。风洞种类繁多，如图甲所示为闭口直流式风洞，其主要组成部分为收缩段、试验段、扩散段和动力装置，动力装置包括直流电机和风扇。风扇转动后，将空气吸入风洞中，通过调节电机转速以获得不同的实验段速度，收缩段前装有整流栅，整流栅做成方格状，用来消除气流中的旋涡，气流通过收缩段后，流速增大，这样可使进入试验段的气流较为均匀。试验段截面是方形的，模型放在其中进行试验，扩散段的功能是使试验段后面的气流减速后再排入大气。因为风洞的控制性佳，可重复性高，现今风洞广泛用于空气动力学工程的测试，譬如结构物的风力荷载和振动，风力发电、防风设施的功效等，一些研究也指出风洞实验之结果与现地风场的观测的结果相近。(1)用图甲所示的风洞做实验，实验模型应放置在___________段，风机工作时，气流的方向向___________(选填“左”或“右”)；(2)风洞中的整流栅做成方格状的目的是消除气流中的___________，实验时模型以___________为参照物，是运动的；(3)将图乙所示的机翼模型固定在台式测力计上并放置于风洞中，测量风机工作与不工作时，测力计的示数变化，有风时测力计的示数比无风时的___________，说明机翼模型在风洞中，上下表面受到气流的压力差方向向___________(选填“上”或“下”)；(4)若图乙所示机翼模型在水平风的作用下获得竖直方向的力的大小为F，实验得到F与风速的二次方v2关系图像如图丙所示，当风速是原来的2倍时，力F是原来___________；A.2倍 B.4倍 C.0.5倍 D.0.25倍(5)在其它条件不变时，试验段的横截面面积越小，试验段的风速越___________。【参考答案及解析】1.A【详解】风沿着窗外的墙面吹时，窗帘外侧空气流速大，压强小，内侧空气流速慢，压强大，窗外空气的流速大于室内空气的流速，窗外空气的压强小于室内空气的压强，在内外压强差的作用下，窗帘被压向窗户外面。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。2.B【详解】“如坐针毡”是因为受力面积太小，在压力一定时，受力面积越小，压强越大，因而使坐在上面的人难受。故选B。3.B【详解】在流体中，流速越大的位置压强越小，流速越小的位置压强越大。抽气管道，利用地面横风实现自动向上抽气。只有当管道口上方空气流速快、压强小，下方空气流速慢、压强大时才有可能实现自动抽气，因此，遮雨盖的形状应符合靠近管道口的一面向外凸起，使空气流过时速度变快，压强变小，对照选项中的图片可知，B符合题意，ACD不符合题意。故选B。4.B【详解】空气在相同的时间内同时通过伞的上表面和下表面，由于上表面弯曲，下表面平直，所以空气通过上表面的流速大，通过下表面的流速较小。伞上方的空气流速大，压强小；伞下方的空气流速小，压强大。故选B。5.C【详解】A.由于机翼的形状上凸下平，相等的时间内，空气经过机翼上面的路程大于下面的路程，机翼上面的空气流速大于下面的流速，机翼上面的压强小于下面的压强，出现压强差，出现了压力差，这个压力差就是机翼向上的升力；能用流体压强与流速的关系来解释，故A不符合题意；B.对着两张平行的纸吹气，两纸中间的空气流速大压强小，而两纸的外部空气流速小压强大，两纸受到两边向内的压力差，所以两张纸被压到一起，能用流体压强与流速的关系来解释，故B不符合题意；C.如图所示装有液体的玻璃管，底部和侧壁的橡皮膜往外凸起，是因为液体对容器底和侧壁有压强，不能用流体压强与流速的关系来解释，故C符合题意；D.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。所以人必须站在安全黄线以外的区域候车。能用流体压强与流速的关系来解释，故D不符合题意。故选C。6.D【详解】A.一瓶橙汁先后放在相同的海绵上，海绵凹陷程度不同，说明压强大小不同，故A错误；B.在同种液体中，金属盒所处的深度不同，观察到的现象是两侧液面高度差不同，说明了液体内部压强与深度有关，压强计的金属盒所处的深度减小，它受到的水的压强也随之减小，故B错误；C.A管上面的玻璃管比较细，风经过A管上方的流动速度大于B管上方的空气流动速度，A管上方的压强小于B管上方的压强，水被压向A管，所以A管水面上升，B管水面下降，故C错误；D.连通器是指上端开口，下部连通的容器，连通器中装入同种液体，在液体静止时，各容器的液面总保持相平。图丁是连通器中装入同种液体，液体静止时，连通器各部分中的液面总保持相平，故D正确。故选D。7.D【详解】A.无人机在空中匀速直线飞行时，处于平衡状态，故受平衡力作用，故A错误；B.无人机在加速起飞时，处于非平衡状态，受力不平衡，故B错误；C.物体在任何时候都有惯性，无人机降落后关闭发动机后仍然具有惯性，故C错误；D.机翼上凸下平，相同时间内空气经过上方的路程长，所以流速大压强小，空气通过下方的路程短，所以流速小压强大，所以产生向上的升力，故D正确。故选D。8.B【详解】等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面，由于机翼上表面弯曲、下表面平直，所以空气通过机翼上方的空气流速大、压强小；机翼下方的空气流速小、压强大，使飞机受到一个向上的升力。故ACD错误；B正确。故选B。9.B【详解】A.此无人机受到的重力为G=mg=1.2kg×10N/kg=12N故A 正确，不符合题意；B.四旋翼无人机，当电机带动旋翼转动，对下方空气施加向下的作用力，根据物体间力的作用是相互的，空气对它施加向上的反作用力，即为升力，所以此无人机是利用物体间力的作用是相互的升空的，故B错误，符合题意；C.此无人机悬停在空中时处于平衡状态，其受到的力为平衡力，故C正确，不符合题意；D.此无人机静止在水平地面上时，对地面的压力为F=G=12N则无人机对地面的压强为p=FS=12N4×10－4m2=3×104Pa故D正确，不符合题意。故选B。10.B【详解】因为机翼模型上表面弯曲，下表面平直，当用电吹风从侧面向它吹风时，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，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。11. 飞机以一定的速度飞行时，迎角从0°到20°，随着迎角的增大，飞机所受升力先增大后减小，15°附近时达到最大 迎角 电风扇转动速度 θ1＞θ2【详解】(1)[1]由图乙可以看出： 迎角为15°时，升力最大，故结论为飞机以一定的速度飞行时，迎角从0°到20°，随着迎角的增大，飞机所受升力先增大后减小，15°附近时达到最大。(2)[2][3]小明若要进一步研究“飞机的升力与其飞行速度的关系”需要控制仰角相同；改变飞行速度，实验中通过改变电风扇的档位来改变风速大小。(3)[4]飞机在水平匀速直线飞行时，升力都等于重力，升力一定，根据“飞机迎角一定时，飞行速度越大升力也越大”知飞行时升力一定，速度越大，迎角越小，所以θ1＞θ2。12. 大气压 托里拆利 连通器 800 相平 大于 升高 随高度升高而减小 上升 流体中流速大的地方压强小【详解】(1)[1][2]用吸管从瓶子中吸饮料时，是利用大气压工作的；当吸气时，吸管中的气压减小，饮料在大气压的作用下进入嘴里；托里拆利实验首次测量出了大气压的数值。(2)[3][4][5]茶壶的壶嘴和壶身上端开口、底部连通，构成了连通器；水的深度为h＝8cm＝0.08m水对茶壶底的压强为p＝ρgh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.08m＝800Pa根据连通器原理可知，若将茶壶略微倾斜、水不溢出且保持静止后，壶嘴和壶身中水面相平。(3)[6]瓶中水面上方是空气，如果此处的气压等于瓶外的大气压，管内和瓶内的水面应该相平，现在是管内的水面高，说明瓶内的气压高于瓶外大气压。[7][8]把气压计从山脚带到山顶，瓶内空气的压强不变，而外界大气压随高度的增加而减小，此时在瓶内气压的作用下，会有一部分水被压入玻璃管，因此管内水柱的高度会增大，由此也印证了大气压会随着海拔高度的升高而变化。(4)[9][10]往水平吸管中吹气时，竖直管上方的空气流动速度增大，压强减小，竖直管下方压强不变，竖直管内的液体受到向上的压强大，液面上升。13.(1)见详解；(2)见详解【详解】(1)小敏坐在小车的座位上，当汽车紧急刹车时，小敏的下身随汽车一起停止运动，但其上身由于惯性仍要保持原来的运动状态继续向前运动，所以小敏身体会突然向前方倾倒。(2)两张纸向中间靠拢；在两张纸的中间向下吹起，气体流速增大，压强变小，小于两张纸外侧的大气压，纸两侧的气压差将两张纸向中间压。14.见解析【详解】若屏蔽门打开，人站在安全屏蔽门之内候车，当列车进站时，由于车速快，列车周围的空气流速变快、压强变小，远离列车一侧的空气流速慢、压强较大，从而产生指向列车的压力差，会把乘客压向列车而出现安全事故。15.(1)见解析；(2)见解析【详解】(1)当喷雾器工作时，空气从水平吸管的右端快速喷出，导致竖直管上方空气的流速突然增大，气压突然减小，竖直管内液面上方气压小于竖直管外液面上方的气压，液体就沿竖直管的管口流出，同时受到气流的冲击，形成雾状向右喷出。(2)与此相同的例子有：列车侯车时，人要站在安全线以外侯车；向两张自然下垂的纸中间吹气时，两纸向中间靠拢。16. 试验 右 旋涡 气流 小 上 B 大【详解】(1)[1]试验段的横截面面积最小，试验段的风速最大，气流较为均匀，故实验模型应放置在试验段。[2]风机工作时，根据“风扇转动后，将空气吸入风洞中”知，风从左端进入风洞中，即风速的方向向右。(2)[3]整流栅做成方格状，可以用来消除气流中的旋涡。[4]实验时，模型和气流有位置的变化，故以气流为参照物，模型是运动的。(3)[5][6]有风时，在相同时间内，空气经过模型上表面路程长，气体速度大，压强小，下表面路程短，气体速度小，压强大，产生向上的升力，测力计示数小；说明机翼模型在风洞中，上下表面受到气流的压力差方向向上。(4)[7]由F与风速的二次方v2关系图像知，力F与v2成正比，故当风速是原来的2倍时，力F是原来4倍，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。(5)[8]在其它条件不变时，单位时间内通过的空气量相同，试验段的横截面面积越小，试验段的风速越大。