2024年初中物理同步练习《9.4+流体压强与流速的关系+》10304
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这是一份2024年初中物理同步练习《9.4+流体压强与流速的关系+》10304,共16页。试卷主要包含了下列物理现象解释错误的是等内容,欢迎下载使用。
1.合肥地铁1号线、2号线已正式投入运营,为避免候车乘客被“吸”向列车的事故发生,站台上候车区域都安装有防护墙,这是因为列车进站时车体附近( )
A.气流速度变大、压强变小B.气流速度变大、压强变大
C.气流速度变小、压强变大D.气流速度变小、压强变小
2.如图所示,向漏斗吹气,乒乓球不会下落。 以下说法正确的是( )
A.乒乓球上方的空气流速大,压强大B.乒乓球下方的空气流速大,压强小
C.乒乓球上方的空气流速大,压强小D.乒乓球下方的空气流速小,压强小
3.我国的航母正按计划进行各项科研试验和训练。如图所示是中国航母“瓦良格”号训练时的图片。下列说法中正确的是( )
A.舰载飞机起飞,是通过发射和接收电磁波与航母传递信息的
B.飞机在降落过程中,关闭发动机时仍能滑翔,是飞机惯性作用的缘故
C.舰载飞机飞离航母前后,航母始终漂浮,所受浮力的大小不变
D.飞机飞行时能获得向上的升力,是因为机翼上方空气流速小于机翼下方空气流速
4.以下诗句所蕴含的物理知识,与机翼产生升力的原理相同的是( )
A.八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅B.坐地日行八万里,巡天遥看万千河
C.绿树浓荫夏日长,楼台倒影入池塘D.可怜九月初三夜,露似珍珠月似弓
5.下列物理现象解释错误的是( )
A.向两张纸中间吹气,纸会靠拢是因为空气流速越快压强越大
B.向右推墙时,墙对人有相反方向的作用力,使人向左运动
C.利用惯性使锤头套紧D.塑料挂钩的吸盘贴在光滑的墙面上,能承受一定的拉力而不脱落,是由于大气压强的作用把它压在光滑的墙面上
6.美国被称为“龙卷风之乡”,平均每天就有5个,不仅数量多,而且强度大。龙卷风实质是高速旋转的气流,它能把地面上的物体或人“吸”起卷入空中,如图龙卷风能“吸”起物体的主要原因是( )
A.龙卷风增大了空气对物体的浮力B.龙卷风使物体受到的重力减小
C.龙卷风中心区域的气压远小于外部的气压D.龙卷风产生了强大的静电,将物体吸上天空
7.如图是北美草原犬鼠洞穴的横截面示意图。它有两个出口,当风吹过隆起洞口A表面时,风速较大,吹过平坦洞口B时,风速较小,从而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B口吹入A口吹出 B.风总是A口吹入B口吹出
C.风总是AB口同时吹入 D.风有时从A口吹入,有时从B口吹入
8.如图中各现象与飞机机翼获得升力的原理相同的是( )
A.液压机B.简易喷雾器C.钢笔吸墨水D.升空的热气球
9.学习了“流体压强与流速的关系”后,为了解决“H”形地下通道中过道的通风问题,同学们设计了如下几种方案。如图所示,黑色部分为墙面凸出部分,“”为安装在过道顶的换气扇,其中既有效又节能的是( )
A.B.C.D.
10.如图所示,是中国科技馆的“球吸”展项。不吹风时,两球静止。当风自下而上吹向两球中间时,两球会相互靠拢,出现“球吸”现象。针对这一现象下列说法不正确的是( )
A.如果把吹风方向改为前后则球会相互分离
B.由于“球吸”现象的存在,风从窗前吹过窗帘会飘向窗外
C.由于“球吸”现象的存在,飞机的机翼才可获得向上的升力
D.由于“球吸”现象的存在,两艘在海上并列前进船会相互靠近
二.填空题(共5小题)
11.高速行驶的列车车厢两侧的窗口打开后,窗帘没有飘向窗内,反而会飘向窗外。这是因为车外空气的 。列车进站前提前关闭动力,列车由于 ,仍能前进一段路程,到达停车位置。
12.如图所示是演示“流体压强和流速的关系”实验装置,U型管中装有水,直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。如果在右端c处往装置里急吹气,导致b管上方气流速度 a管上方的气流速度,b管与a管的水面上方形成气压差,U型管中 (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型管底部d处左右两侧液体压强差为 Pa.(g=10N/kg)
13.如图是喷气式飞机,在飞行时,发动机向后高速喷出气体,飞机获得向前的推力,这 说明力的作用是 的;如图,飞机获得升力的原理是:气体流速越大,气体压强 (选填“越大”或“越小”);当飞机在高空飞行时,大气压减小,为了防止燃料沸腾,飞机使用沸点较 (选填“高”或“低”)的煤油作为燃料。
14.某同学自制一个机翼模型,探究流体的压强与流速的关系,他把机翼模型固定在一根铁丝上,在铁丝的上、下端各挂一个弹簧测力计,如图甲所示。当他接通电风扇对机翼模型吹风时,发现两个弹簧测力计的示数变化情况是:A弹簧测力计示数变小,B弹簧测力计示数变大。
根据该同学观察到的实验现象,请回答下面的问题:
(1)实验时,机翼模型的上表面的空气流速 (大于/小于/等于)机翼模型的下表面的空气流速;
(2)这个实验说明气体的压强与流速的关系是:流速越大的地方 ;
(3)如图乙是某科研部门设计的实验太阳能汽车,在行驶过程中,这种形状的汽车具有的优点是: 。(说出一点即可)
15.如图所示,把饮料管甲插入盛水的杯中,另一根饮料管乙的管口贴靠在甲管的上端。往乙管中用力吹气,甲管中的水面将 (填“不变”、“上升”或“下降”).管口端A点的压强为pA,杯中水面处B点的压强为pB.则pA pB(选填“>”、“=”或”“<”)。
三.实验探究题(共1小题)
16.生活中处处有物理。小明利用矿泉水瓶做了如图a、b、c几个有趣的实验:
(1)双手挤压空矿泉水瓶可以使瓶子变形,如果施加的力增大,瓶子变形程度就加大,这表明力的作用效果跟 有关;
(2)往空矿泉水瓶内注入少量的热水,摇晃后倒掉并立即盖紧瓶盖,过一会儿发现瓶子慢慢向内凹陷,这表明了 的存在;
(3)如图a所示,将空矿泉水瓶放倒在水平桌面上,用力向它的侧面吹气它会滚动,但用同样的力向它的底部吹气它却不容易滑动,这表明 。
(4)如图b所示,在空矿泉水瓶侧壁不同高度的地方钻出上、下两个小孔,往里面倒满水,可以观察到水从两个小孔流了出来,其中下孔流出的水喷得更急,这表明: ;
(5)如图c丙所示,将一个完好的空塑料瓶横放并固定在水平桌面上,一个小纸团放在瓶口处,正对着瓶口用力迅速吹气,此时小纸团将会 (选填“飞出瓶外”、“原地不动”或“进入瓶中”)。
四.计算题(共1小题)
17.随着时代的进步,轿车的车速和性能有了较大提升,某轿车外形如图所示,它的质量是1880kg,四个轮子与水平地面的总接触面积是0.08m2。
(1)根据轿车外形分析,若轿车静止时对水平地面的压力为F1,行驶时对水平地面的压力为F2,则F1 F2(填“等于”或“大于”或“小于”)。
(2)若轿车行驶时,对水平地面的压强为1.5×105Pa.求此时轿车上下表面受到的空气的压力差?(取g=10N/kg)。
八年级下学期《9.4 流体压强与流速的关系 》参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
1.合肥地铁1号线、2号线已正式投入运营,为避免候车乘客被“吸”向列车的事故发生,站台上候车区域都安装有防护墙,这是因为列车进站时车体附近( )
A.气流速度变大、压强变小B.气流速度变大、压强变大
C.气流速度变小、压强变大D.气流速度变小、压强变小
【分析】流体的压强跟流速有关,流速越大,压强越小。比较人和列车之间的压强以及人外侧的压强的大小。
【解答】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。
2.如图所示,向漏斗吹气,乒乓球不会下落。 以下说法正确的是( )
A.乒乓球上方的空气流速大,压强大
B.乒乓球下方的空气流速大,压强小
C.乒乓球上方的空气流速大,压强小
D.乒乓球下方的空气流速小,压强小
【分析】流体流速越大,流体产生的压强越小;流体流速越小,压强越大;
【解答】解:向漏斗内吹气,使乒乓球上方的空气流速变大,大于乒乓球下方的空气流速,因此乒乓球上方气体压强小于乒乓球下方的气体压强,下方气体对乒乓球的作用力大于上方气体对乒乓球的作用力,乒乓球受到的合力向上,乒乓球在气体压力作用下不会下落。
故选:C。
3.我国的航母正按计划进行各项科研试验和训练。如图所示是中国航母“瓦良格”号训练时的图片。下列说法中正确的是( )
A.舰载飞机起飞,是通过发射和接收电磁波与航母传递信息的
B.飞机在降落过程中,关闭发动机时仍能滑翔,是飞机惯性作用的缘故
C.舰载飞机飞离航母前后,航母始终漂浮,所受浮力的大小不变
D.飞机飞行时能获得向上的升力,是因为机翼上方空气流速小于机翼下方空气流速
【分析】(1)在航空通讯中,是通过电磁波来传递信息的;
(2)惯性是一切物体所具有的一种特性,在任何时候物体都有惯性;
(3)漂浮物体的浮和始终等于自身重力,判断出重力的变化情况,即可得知浮力如何变化;
(4)流体流速越快的位置压强越小,据此来分析飞机起飞时的受力情况。
【解答】解:A、舰载飞机飞离航母后,通过发射和接收电磁波与地面取得联系,故A正确;
B、飞机降落时,由于惯性,会向前滑行一段距离,但不能说受到惯性的作用,因为惯性不是力,故B错误;
C、航载飞机飞离航母后,航母的总重力减小,航母始终漂浮,浮力等于重力,所以浮力会减小,故C错误;
D、舰载飞机能够起飞,是由于飞机机翼上部流速大压强小,下部流速小压强大,从而产生向上的升力,故D错误;
故选:A。
4.以下诗句所蕴含的物理知识,与机翼产生升力的原理相同的是( )
A.八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅
B.坐地日行八万里,巡天遥看万千河
C.绿树浓荫夏日长,楼台倒影入池塘
D.可怜九月初三夜,露似珍珠月似弓
【分析】根据流体压强与流速的关系做出解释:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大。
【解答】解:机翼产生升力的原理,利用了流体压强与流速的关系,使上方空气流速快、压强小,下方空气流速慢、压强大,从而产生向上的升力。
A、“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”,风可以把茅草卷走,是因为屋顶上方空气流速大、压强小,与机翼产生升力的原理相同,故A符合题意;
B、“坐地日行八万里,巡天遥看万千河”,是描述了运动与静止的相对性,与机翼产生升力的原理不同,故B不合题意;
C、“绿树浓荫夏日长,楼台倒影入池塘”,分别反映了光的直线传播与光的反射现象,与机翼产生升力的原理不同,故C不合题意;
D、“可怜九月初三夜,露似珍珠月似弓”,露的形成是水蒸气遇冷液化成小水珠,与机翼产生升力的原理不同,故D不合题意。
故选:A。
5.下列物理现象解释错误的是( )
A.
向两张纸中间吹气,纸会靠拢是因为空气流速越快压强越大
B.
向右推墙时,墙对人有相反方向的作用力,使人向左运动
C.
利用惯性使锤头套紧
D.
塑料挂钩的吸盘贴在光滑的墙面上,能承受一定的拉力而不脱落,是由于大气压强的作用把它压在光滑的墙面上
【分析】解答此类问题要知道:
(1)流体压强与流速的关系,流速大的位置压强小。
(2)物体间力的作用是相互的;当一个物体对另一个物体有力的作用时,另一个物体也同时对这个物体有力的作用,大小相等,方向相反,作用在两个物体上。
(3)惯性是物体保持原运动状态不变的性质。
(4)大气压在生活中应用的实例。
【解答】解:A、向两张纸中间吹气,纸会靠拢是因为空气流速越快压强越小,故A错误。
B、向右推墙时,人给墙一个向右的力,同时墙给人一个向左的力使人向左运动,体现了力的作用是相互的,故A正确。不符合题意。
C、举起锤子,然后让木柄撞击在板凳上,锤柄停止运动,而锤头由于惯性继续向下运动,从而使锤头套紧,利用了惯性,故C正确。不符合题意。
D、使用塑料吸盘时,先挤走里边的空气,使其内部近似真空,气体压强非常小,外界大气压的作用就把它压在了光滑的墙面上,故D正确。不符合题意。
故选:A。
6.美国被称为“龙卷风之乡”,平均每天就有5个,不仅数量多,而且强度大。龙卷风实质是高速旋转的气流,它能把地面上的物体或人“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浮力
B.龙卷风使物体受到的重力减小
C.龙卷风中心区域的气压远小于外部的气压
D.龙卷风产生了强大的静电,将物体吸上天空
【分析】运用流体压强与流速的关系来分析物体的受力情况,根据受力情况可以得到物体被“吸”起的原因。
【解答】解:龙卷风内部空气流速快外部流速慢,造成龙卷风内部的压强远小于外部的压强,这样内外就会形成一个很大的压力差,在压力差的作用下,地面上的物体或人畜被“吸”起卷入空中。
故选:C。
7.如图是北美草原犬鼠洞穴的横截面示意图。它有两个出口,当风吹过隆起洞口A表面时,风速较大,吹过平坦洞口B时,风速较小,从而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B口吹入A口吹出
B.风总是A口吹入B口吹出
C.风总是AB口同时吹入
D.风有时从A口吹入,有时从B口吹入
【分析】流体的压强跟流体的速度有关,流速越大,压强越小。本题的解题关键是看准出口的弯曲程度,找出不同出口上方的空气流速特点。
【解答】解: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B口吹入A口吹出。
故选:A。
8.如图中各现象与飞机机翼获得升力的原理相同的是( )
A.
液压机
B.
简易喷雾器
C.
钢笔吸墨水
D.
升空的热气球
【分析】流体在流速大的地方压强小、在流速小的地方压强大,分析各个现象的原理,从而得出答案。
【解答】解:飞机的机翼能获得向上的升力,是应用了流速越大流体的压强越小的原理;
A、液压机利用的是液体能传递压力,故A错误;
B、用嘴吹气,管上方的流速大,压强小,液体在压力差的作用下被压出,故B正确;
C、钢笔吸墨水利用的是大气压,故C错误;
D、热气球升空利用的是物体的浮沉条件,故D错误。
故选:B。
9.学习了“流体压强与流速的关系”后,为了解决“H”形地下通道中过道的通风问题,同学们设计了如下几种方案。如图所示,黑色部分为墙面凸出部分,“”为安装在过道顶的换气扇,其中既有效又节能的是( )
A.B.C.D.
【分析】本题主要考查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。
【解答】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。
如A图,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,不合理。
如图B,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,不合理。
如图C,过道右端的通风道有凸起,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,所以过道右端的气压小于左端的气压,所以空气会从过道的左端流向右端,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。此方案合理。
如图D,过道中有电动机,电动机工作时过道中空气流动速度加快,气压减小,空气会从过道口流进来而通风,但需要消耗电能,故此方案虽有效但不节能,不合理。
故选:C。
10.如图所示,是中国科技馆的“球吸”展项。不吹风时,两球静止。当风自下而上吹向两球中间时,两球会相互靠拢,出现“球吸”现象。针对这一现象下列说法不正确的是( )
A.如果把吹风方向改为前后则球会相互分离
B.由于“球吸”现象的存在,风从窗前吹过窗帘会飘向窗外
C.由于“球吸”现象的存在,飞机的机翼才可获得向上的升力
D.由于“球吸”现象的存在,两艘在海上并列前进船会相互靠近
【分析】流体压强和流速关系:流体压强,流速大的地方压强小。据此可对实验中的现象和生活实例做出解释。
【解答】解:
A、把两个球悬挂起来,无论是从上下方向,或前后方向向球的中间吹气,两球中间气体的流速大,压强小,两球在压强差的作用下,都会向中间靠拢,故A错误。
B、由于“球吸”现象的存在,风从窗前吹过,窗外空气流速大、压强小,因此,窗帘会飘向窗外,故B正确;
C、飞机的机翼上凸下平,因此飞行时上方空气流速快、压强小,下方空气流速慢、压强大,形成一个向上的压强差,这样才可获得向上的升力,故C正确;
D、当两艘船并排航行时,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,故D正确。
故选:A。
二.填空题(共5小题)
11.高速行驶的列车车厢两侧的窗口打开后,窗帘没有飘向窗内,反而会飘向窗外。这是因为车外空气的 流速大,压强小 。列车进站前提前关闭动力,列车由于 惯性 ,仍能前进一段路程,到达停车位置。
【分析】(1)流体压强与流速的关系是:流体流速越快的地方其压强就越小,当汽车开动后,车外空气相对汽车的流速就比车内的快,所以车内压强要比车外大,所以窗帘要向车外飘;
(2)一切物体都有惯性;
【解答】解:因为汽车行驶时,车外的空气流速大、压强小;车内的空气流速小、压强大。车内的气压大于车外的气压,压强差就把窗帘压向车外。
列车进站前提前关闭动力,列车由于惯性,仍能前进一段路程,到达停车位置。
故答案为:流速大,压强小;惯性。
12.如图所示是演示“流体压强和流速的关系”实验装置,U型管中装有水,直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。如果在右端c处往装置里急吹气,导致b管上方气流速度 小于 a管上方的气流速度,b管与a管的水面上方形成气压差,U型管中 a (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型管底部d处左右两侧液体压强差为 400 Pa.(g=10N/kg)
【分析】空气流动速度增大,压强减小;根据p=ρgh算出左右两侧液体压强差。
【解答】解:如果在右端c处往装置里急吹气,b处比a处粗,导致b管上方气流速度小于a管上方的气流速度,b管与a管的水面上方形成气压差,U型管中a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型管两端的高度差为4cm,
则此时U型管底部d处左右两侧液体压强差:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa。
故答案为:小于;a;400。
13.如图是喷气式飞机,在飞行时,发动机向后高速喷出气体,飞机获得向前的推力,这 说明力的作用是 相互 的;如图,飞机获得升力的原理是:气体流速越大,气体压强 越小 (选填“越大”或“越小”);当飞机在高空飞行时,大气压减小,为了防止燃料沸腾,飞机使用沸点较 高 (选填“高”或“低”)的煤油作为燃料。
【分析】(1)物体间力 的作用是相互的;
(2)对于流体来说,流速越大,压强越小,流速越小,压强越大;
(3)液体的沸点随着气压的增大而升高;随着气压的减小而降低;
【解答】解:
如图是喷气式飞机,在飞行时,发动机向后高速喷出气体,飞机获得向前的推力,这是利用物体间力的作用是相互的原理;
飞机获得升力的原理是:机翼的上方空气的流速越大,气体压强小,而机翼下方的空气流速小,压强大,使得飞机受到一个向上的压力,故使得飞机获得升力;
当飞机在高空飞行时,大气压减小,为了防止燃料沸腾,飞机使用沸点较高的煤油作为燃料。
故答案为:相互;越小;高。
14.某同学用自制的一个机翼模型,探究流体的压强与流速的关系,他把机翼模型固定在一根铁丝上,在铁丝的上、下端各挂一个弹簧测力计,如图甲所示。当他接通电风扇对机翼模型吹风时,发现两个弹簧测力计的示数变化情况是:A弹簧测力计示数变小,B弹簧测力计示数变大。
根据该同学观察到的实验现象,请回答下面的问题:
(1)实验时,机翼模型的上表面的空气流速 大于 (大于/小于/等于)机翼模型的下表面的空气流速;
(2)这个实验说明气体的压强与流速的关系是:流速越大的地方 压强越小 ;
(3)如图乙是某科研部门设计的实验太阳能汽车,在行驶过程中,这种形状的汽车具有的优点是: 在行驶时会受到升力的作用,使汽车对地面的压力减小,从而可减小汽车受到的地面摩擦力(或减小空气阻力) 。(说出一点即可)
【分析】(1)飞机机翼模型截面图:上凸下平,由此分析机翼模型的下表面的空气流速;
(2)由上下两个弹簧测力计示数变化分析得出气体的压强与流速的关系;
(3)由气体的压强与流速的关系,分析太阳能汽车形状的优点。
【解答】解:
(1)由甲图可知,飞机机翼形状上方凸起、下方较平。所以,电风扇吹来的气流迎面流过机翼时气流被机翼分成上下两部分,由于机翼截面的形状上下不对称,在相同时间内,机翼上方气流通过的路程较长,因而速度较大;
(2)由题,电风扇对机翼模型吹风时,A弹簧测力计示数变小,B弹簧测力计示数变大。说明下方气流通过的路程较短,因而速度较小,它对机翼的压强较大。因此在机翼上下表面产生了压强差,这就产生了向上的升力。
(3)实验太阳能汽车,在行驶过程中,这种形状的汽车具有的优点:在行驶时会受到升力的作用,使汽车对地面的压力减小,从而可减小汽车受到的地面摩擦力。而且这种形状还能减小空气阻力。
故答案为:(1)大于;(2)压强越小;(3)在行驶时会受到升力的作用,使汽车对地面的压力减小,从而可减小汽车受到的地面摩擦力(或减小空气阻力)。
15.如图所示,把饮料管甲插入盛水的杯中,另一根饮料管乙的管口贴靠在甲管的上端。往乙管中用力吹气,甲管中的水面将 上升 (填“不变”、“上升”或“下降”).管口端A点的压强为pA,杯中水面处B点的压强为pB.则pA < pB(选填“>”、“=”或”“<”)。
【分析】吸管和烧杯构成连通器,吹气之前,吸管内和烧杯内液面相平。当向乙管吹气时,甲管上方的空气流动速度增大,压强减小,甲管下方压强不变,甲管内的液体受到向上的压强大,液面上升。
【解答】解:往乙管中用力吹气,可以看到甲管中的水面上升,原因是:往乙管中吹气,吸管甲上方空气的流速增大,压强减小,甲管中液体受到向上的压强大于向下的压强,所以甲管水上升或有水喷出。A处空气流速快,压强小,B处空气流速慢,压强大,故pA<pB。
故答案为:上升;<。
三.实验探究题(共1小题)
16.生活中处处有物理。小明利用矿泉水瓶做了如图a、b、c几个有趣的实验:
(1)双手挤压空矿泉水瓶可以使瓶子变形,如果施加的力增大,瓶子变形程度就加大,这表明力的作用效果跟 力的大小 有关;
(2)往空矿泉水瓶内注入少量的热水,摇晃后倒掉并立即盖紧瓶盖,过一会儿发现瓶子慢慢向内凹陷,这表明了 大气压(强) 的存在;
(3)如图a所示,将空矿泉水瓶放倒在水平桌面上,用力向它的侧面吹气它会滚动,但用同样的力向它的底部吹气它却不容易滑动,这表明 相同条件下,滚动摩擦力小于滑动摩擦力 。
(4)如图b所示,在空矿泉水瓶侧壁不同高度的地方钻出上、下两个小孔,往里面倒满水,可以观察到水从两个小孔流了出来,其中下孔流出的水喷得更急,这表明: 液体压强随深度增加而增大 ;
(5)如图c丙所示,将一个完好的空塑料瓶横放并固定在水平桌面上,一个小纸团放在瓶口处,正对着瓶口用力迅速吹气,此时小纸团将会 飞出瓶外 (选填“飞出瓶外”、“原地不动”或“进入瓶中”)。
【分析】(1)力可以使物体发生形变,力的作用效果与力的大小、方向与作用点有关;
(2)大气存在压强,空心物体在内外气体压强产生的压力差作用下容易被压瘪;
(3)在接触面与与物体间压力相同的情况下,滚动摩擦力小于滑动摩擦力;
(4)越往下的孔流出的水喷得越急,说明深度越大,液体产生的压强越大;
(5)流体压强与流速的关系:流体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大。
【解答】解:
(1)施加的力越大,矿泉水瓶的形变程度增加,施加的力增大,瓶子变形程度就加大,这表明力的作用效果与力的大小有关;
(2)往空矿泉水瓶内注入少量的热水,摇晃后倒掉,此时瓶内空气大部分被水蒸气排出瓶外,立即盖紧瓶盖,过一会儿,瓶内的水蒸气液化成水,使瓶内的气压减小,而瓶外大气压不变,则瓶子在瓶外大气压力的作用下被压瘪,瓶子慢慢向内凹陷,这个现象证明了大气压强的存在;
(3)用力向矿泉水瓶的侧面吹气,矿泉水瓶会滚动,此时矿泉水瓶受到摩擦力是滚动摩擦力;用同样的力向矿泉水瓶底部吹气,矿泉水瓶却不滑动,此时矿泉水瓶受的摩擦力是滑动摩擦力,由此可见滚动摩擦力小于滑动摩擦力;
(4)由图b可知,下孔流出的水喷得更急说明同一液体内,液体压强随深度增加而增大;
(5)正对着瓶口用力迅速吹气,流速大的地方压强小,因此瓶口处压强变小,瓶内的压强大于瓶外的压强,故在内外不同压强的作用下,就会产生一个向外的力把小纸团推出来。
故答案为:(1)力的大小;
(2)大气压(强);
(3)相同条件下,滚动摩擦力小于滑动摩擦力;
(4)液体压强随深度增加而增大;
(5)飞出瓶外。
四.计算题(共1小题)
17.随着时代的进步,轿车的车速和性能有了较大提升,某轿车外形如图所示,它的质量是1880kg,四个轮子与水平地面的总接触面积是0.08m2。
(1)根据轿车外形分析,若轿车静止时对水平地面的压力为F1,行驶时对水平地面的压力为F2,则F1 大于 F2(填“等于”或“大于”或“小于”)。
(2)若轿车行驶时,对水平地面的压强为1.5×105Pa.求此时轿车上下表面受到的空气的压力差?(取g=10N/kg)。
【分析】(1)小轿车静止时对水平地面的压力等于小轿车的重力,液体(或气体)在流速大的地方压强小、在流速小的地方压强大。据此分析轿车上下表面受到压力的大小关系;汽车在竖直方向上处于静止状态,受平衡力的作用。利用力的平衡,来分析汽车对地面压力与本身重力的大小关系。
(2)已知轿车行驶时,对水平地面的压强和四个轮子与水平地面的总接触面积,利用p=可求轿车行驶时对地面的压力,此时重力减去求轿车行驶时对地面的压力即为轿车上下表面受到的空气的压力差。
【解答】解:(1)小轿车静止时对水平地面的压力:F1=G,
等质量的空气在相同的时间内同时通过轿车的上表面和下表面,由于轿车上表面弯曲,下表面平直,所以空气通过轿车上表面的流速大,通过下表面的流速较小。因为轿车上方的空气流速大,压强较小;轿车下方的空气流速小,压强大,所以轿车受到一个竖直向上的升力;轿车对地面的压力等于轿车重减去升力,所以轿车对地面的压力小于车的重力,即F2<G,由此可知,F1大于F2;
(2)由p=可得,求轿车行驶时对地面的压力F=pS=1.5×105Pa×0.08m2=1.2×104N,
轿车重力G=mg=1880kg×10N/kg=1.88×104N,
由力的平衡可知,此时轿车上下表面受到的空气的压力差:
△F=G﹣F=1.88×104N﹣1.2×104N=6.8×103N。
故答案为:(1)大于;(2)此时轿车上下表面受到的空气的压力差是6.8×103N。
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