【精品解析】流体压强与流速的关系——人教版八下物理重难点复习

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【精品解析】流体压强与流速的关系——人教版八下物理重难点复习

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流体压强与流速的关系——人教版八下物理重难点复习
一、选择题
1.(2025·潮南模拟)在五一文艺晚会上,同学们利用自己所学,各显身手为大家表演了一个个精彩的节目。如图是陈思同学的演示,排在一条线上的三个碗,中间碗内放一个乒乓球,当用小管向球的斜上方吹气时,乒乓球将(  )
A.仍静止 B.运动到左碗 C.运动到右碗 D.无法确定
【答案】C
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】当用小管向乒乓球斜上方吹气时,上方气体流速大,压强小,乒乓球受到一个向上的压强差,压力差,所以会上升;当乒乓球上升后,其右侧空气流速大、压强小,左侧空气流速小、压强大,从而产生向右的压力差,所以乒乓球会运动到右侧,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【分析】流体的流速越大的位置,压强越小;流体的流速越小的位置,压强越大;
2.(2024八下·从江期中)下列说法中正确的是(  )
A.船闸利用了连通器的原理实现船只通航
B.学生用吸管“吸”早餐奶与液体压强有关
C.马德堡半球实验首次测出大气压强值
D.液体在流速大的地方压强大,在流速小的地方压强小
【答案】A
【知识点】连通器原理及其应用;大气压强的存在;大气压的综合应用;流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】A.船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,船只才能通航。故A正确;
B.当用吸管吸牛奶时,先吸走的是管中的空气使管内变为真空,这时大气压就压着牛奶进入管中,从而进入人的嘴中,利用了大气压。故B错误;
C.马德堡半球实验证明了大气压的存在,托里利实验测出了大气压强的值,故C错误;
D.根据流体压强和流速的关系可知,液体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大。故D错误。
【分析】(1)连通器的特点: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;
(2)大气压的存在能够解释很多现象,这些现象有一个共性:通过某种方法,使设备的内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下出现了这种现象;
(3)托里拆利实验测出了大气压强的值,一标准大气压能支持760mm高的水银柱,相当;
(4)流体的压强跟流速有关,流速越快的地方压强反而越小,根据流体压强和流速的关系解答。
3.(2024八下·永寿期末)中国C919大型客机在2024年6月5日从山东东营机场起飞,经过1个多小时的飞行,圆满完成首次加注可持续航空燃料(SAF)演示飞行任务,展现了加注SAF后两型国产商用飞机的良好飞行性能。下列关于C919飞机的说法正确的是(  )
A.飞机机翼做成上凸下平,是因为流速大的地方压强小
B.起飞时,是依靠空气的浮力升空的
C.在空中转弯时,受到平衡力的作用
D.在上升过程中,舱外的大气压会变大
【答案】A
【知识点】平衡力的辨别;大气压强与高度的关系;流体压强与流速的关系;飞机的升力
【解析】【解答】AB.飞机的机翼做成上凸下平的形状,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,从而产生向上的升力,而不是浮力,故A正确,B错误;
C.受飞机在空中转弯时,运动方向不断改变,即运动状态改变,此时没有处于平衡状态,故受非平衡力,故C错误;
D.飞机在上升过程中,高度变高,则舱外大气压逐渐减小,故D错误。
故选A。
【分析】AB.根据流体压强和流速的关系判断;
C.平衡状态受到平衡力,包括:静止状态或匀速直线运动状态;
D.大气压强随高度的增大而减小。
4.如图所示,三个直径不同的塑料管a、b、c连接在一起(a管直径最大,c管直径最小),然后与抽气机相通.当抽气机抽气时,将三个气体压强传感器分别放入管内,将传感器与计算机相连,从计算机上就可以读出三个位置气体的压强值.图中显示器所显示的“压强﹣时间”图象中,最下面一条曲线对应的塑料管是(  )
A.a管 B.b管
C.c管 D.可能是a管,可能是c管
【答案】C
【知识点】流体压强与流速的关系;飞机的升力
【解析】【解答】解:读图可知,a、b、c三个位置中,a处最粗,c处最细,当气流流过时,c处的气体流速最快,压强最小.由坐标图可知,三条曲线中,最下面一条曲线表示随时间的变化,压强最小,故最下面一条曲线对应的塑料管是c管.
故选C.
【分析】流体流速越快的位置压强越小,根据图中管的粗细情况可判断流速大小,再得出压强大小,对照坐标图可做出判断.
5.(粤沪版物理八年级下学期第九章浮力与升力第4节神奇的升力同步练习)关于飞机的升力,以下说法正确的是(  )
A.升力是由于飞机发动机转动产生的
B.升力是由于飞机排气管向后排气产生的
C.升力是由于机翼上下表面压强差产生的
D.升力是由于飞机受到的浮力大于重力产生的
【答案】C
【知识点】飞机的升力
【解析】【解答】因为飞机机翼截面形状是:上方凸起.下方较平;所以,飞机前进时,机翼与周围空气发生相对运动,相当于气流迎面流过机翼;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,它对机翼的压强较小;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.故选C.
【分析】利用流体压强与流速的关系解释:机翼形状上凸下平,上下不对称,上方空气流速大,压强小,下方空气流速小压强大,形成向上的压强差,即产生了向上的升力.
6.(2024八下·娄星期中) 如图所示,教室里的天花板下面装有多档位吊扇,当吊扇正常工作时,关于吊扇对天花板的拉力与其重力 大小的判断,下列说法中正确的是(  )
A.吊扇在高档位工作时,拉力等于重力
B.吊扇在低档位工作时,拉力大于重力
C.电扇在任意档位工作时,拉力等于重力
D.电扇在任意档位工作时,拉力小于重力
【答案】D
【知识点】流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】风扇在运动时,上方的空气流速快,导致压强小,下方对上方有大气压的作用,所以拉力小于重力,D正确,ABC错误
综上选D
【分析】根据压强和流速的关系判识选项
压强和流速的关系:压强越大,流速越小,应用为风扇扇叶上凸,空气流速快,导致压强较小,形成向上的升力
7.(2024八下·安丘期中)为改善地下车库的通风状况,某同学设计了抽气管道,利用地面横风实现自动抽气。为提高抽气效果,管道上方遮雨盖的形状设计最合理的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】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,会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,图C符合要求.
故答案为:C。
【分析】管道口上方空气流速快、压强小,下方空气流速慢、压强大。
8.(2024八下·乐亭期中)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
【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系;流体压强与流速关系的探究实验
【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错误;
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
9.(2024八下·广州期中)如图1,连通器中的水静止,此时水面上方a、b处的气压为pa0、pb0。在b上方持续水平吹气,水面稳定后如图2所示,此时a、b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(  )
A.pc> pd B.pa> pb C.pa0>pa D.pb0=pb
【答案】B
【知识点】大气压的综合应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】ABCD、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,所以pa0=pb0;在b上方持续水平吹气,b中液面的上方的空气的流速变大,压强变小,所以;由于b处的流速变大,压强变小,所以pb0>pb;此时左侧两管相当于是一个连通器,液体密度相同,c、d处深度相同,所以pc=pd;故ACD错误,B正确。
故选:B。
【分析】底部连通、上端开口的容器为连通器;连通器的液体静止不流动时,液面是相平的;流体压强与流速的关系:流速越大的位置压强越小,流速越小的位置压强越大。
二、填空题
10.(2024八下·苍梧期中)我国制造的C919大型客机在升空过程中,机翼   (选填“上”或“下”)方的空气流速快,压强小;随着海拔高度的升高,飞机受到的大气压强   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】上方;变小
【知识点】大气压强与高度的关系;飞机的升力
【解析】【解答】(1)我国制造的C919大型客机在升空过程中,机翼上方的空气流速快,压强小,下方空气流速小而压强大,于是对机翼产生向上的升力;
(2)随着海拔高度的升高,飞机受到的大气压强变小。
【分析】(1)根据流体压强和流速的关系分析机翼升力的产生原因;
(2)根据大气压强和高度的变化规律解答。
11.(2025八下·紫金期中)如图所示,双手轻轻捏住一张薄纸,将它放在下嘴唇底下,然后沿着纸片的表面用力吹气,纸片被“吹”了起来,这是因为纸片上表面的气体的流速比下面的要    ,纸片上表面气体的压强比下表面的要    (前两空均选填“大”或“小”),纸片所受向上的压力   (选填“大于”“小于”或“等于”)向下的压力. ‘
【答案】大;小;大于
【知识点】大气压的综合应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】 如图,当用嘴沿纸片吹气时,纸的上方空气流速大,压强小,下方空气流速慢,压强大,于是产生一个向上的压力差,使纸片向上抬起。
故答案为:大;小;大于。
【分析】流体流速越大的位置压强越小,据此来对图中的现象进行分析。
12.(2024八下·辽宁期中)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”)。
【答案】大于;等于
【知识点】连通器原理及其应用;流体压强与流速的关系
【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。
13.(2024八下·潮州期末) 中国进入高铁时代。如图所示,离高铁站台边缘不远处有一条黄色警戒线,为了保障安全,乘客必须站在警戒线   (选填“以外”或“以内”)候车,这是因为火车行驶时带动周围空气运动,使火车周围气压   而出现危险,现高铁提速,则候车的乘客与行驶的高铁之间的安全距离应   (后两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】以外;变小;变大
【知识点】流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】第1空,第2空,当高铁急速驶过车站,警戒线区域内的空气流速会变大,由流体压强与流速的关系可知,警戒线以内的地方空气压强减小,而此时人外侧的空气流动速度慢,人外侧的空气压强大,会产生一个向内侧的压强差,将人推向列车,易出现危险;
第3空,若高铁提速,则向内侧的压强差会更大,所以应该增大站台上乘客与行驶的高铁之间的安全距离。
【分析】流体的压强跟流体的速度有关,流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大,从人的内侧和外侧受到的气体压强进行分析。
14.(2018八下·上饶期末)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。
【答案】惯性;小
【知识点】惯性及其现象;流体压强与流速的关系
【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,流速大的地方压强小,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。
15.(2024八下·射洪月考)轿车已逐渐进入百姓家庭,如图是小华家购买的质量为1.2×103kg的一辆小轿车,它在水平路面上以一定的速度做匀速直线运动时,轿车受到的阻力为车重的0.05倍,轿车牵引力为    N,若轮胎与地面的总接触面积为1000 cm2,则车子对水平地面的压强为    Pa.小华发现轿车的外形类似于飞机的机翼,则轿车在快速行驶过程中,轿车对地面的压力    车的重力(填“大于”、“等于”或“小于”).
【答案】600N;;小于
【知识点】摩擦力的大小;压强的大小及其计算;流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】轿车在水平路面上匀速直线运动,所受的力是平衡力,因此牵引力
车子对水平地面的压力
车子对水平地面的压强
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,所以轿车对地面的压力小于车的重力。
【分析】轿车在水平路面上匀速直线运动,摩擦力与牵引力是一对平衡力。轿车上方的空气流速大,压强较小。
三、实验探究题
16.(2024八下·天元期中)探究“硬币起飞”的条件。
(一)查寻规律:在地面附近同一高度或高度差不显著的情况下,空气流速v与压强p的关系可表示为式中C是常量,表示空气密度。根据上述关系式可知
(1)空气流速越大,压强   ;空气流速越小,压强   。
(2)常量C表示空气流速为0时的   。
(二)设计实验:本研究需要测量硬币的质量m(或重力G)和硬币上(或下)表面面积S。
(三)探究条件:如图所示,在水平桌面上放置一个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。
(3)根据上述流速与压强的关系式可知,硬币下方空气压强   。(用上述物理量的符号表示,下同)
(4)刚好将硬币吹起时,硬币上、下表面的压力差   。
【答案】小;大;压强;C;G或者
【知识点】流体压强与流速的关系;流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】探究硬币起飞的条件时,
(1)根据伯努利原理,在流体中,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
(2)根据材料内容,当空气流速为0时,计算出p=C,则常量C表示空气流速为0时,压强的大小。
(3)在吹硬币时,硬币下方的空气流速为0,代入公式,硬币下方空气压强p下=C。
(4)吹硬币时,硬币受到三个力:硬币上表面的压力F上、下表面的压力F下、重力G;被吹起时:F下=F上+G,即:硬币上、下表面的压力差ΔF=G;
或硬币上方的受到的压力:
硬币下方受到的压力:F下=p下S=CS
则上下的压力差为:
【分析】(1)流体在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大;
(2)根据深度和压强关系,判断压强的大小;
(3)根据流速大小,计算空气中压强的大小;
(4)根据物体受到上下的压力,计算压力差的大小。
17.(2023八下·忠县期末) 如图是小宏和小帆用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
(1)U形管压强计   选填“属于”或“不属于”连通器,使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果形管中的液体能够灵活升降,则说明装置   选填“漏气”或“不漏气”。
(2)在使用压强计前,发现形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲,为了使形管左右两侧的水面相平,正确的调节方法是____ 选填“”或“”。
A.将右侧支管中高出的水倒出 B.取下软管重新安装
(3)比较图乙和丙,可以得出结论:同种液体,液体压强的大小与    有关。
(4)比较图    和图丁,可以得出结论:在同一深度,液体密度越大,液体的压强越大,下面操作会使丙丁两图中形管两侧液面高度差对比更加明显的是    。
A.两烧杯中换密度差更大的液体
B.将形管变细
C.向形管中加水
(5)实验结束后,小宏将扎有小孔、且装满水的矿泉水瓶放入盛有盐水的水槽中,孔有水喷出,则孔    。
一定有水流出
一定有盐水流入
可能水既不流出,盐水也不流入
(6)同组的小帆设计制作了如图所示的装置探究流体压强规律,他们首先向一个大水槽里灌满水,然后松开铁夹,水流入、两管,稳定后,管中水面的高度与管中水面的高度相平,再拔掉软木塞,水流出的过程中,管和管中水面的高度是   选填“”、“”或“=”。
【答案】(1)不属于;不漏气
(2)B
(3)液体的深度
(4)丙;A
(5)a
(6)>
【知识点】探究液体压强的特点实验;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】探究影响液体内部压强的影响实验时,
(1)U形管压强计一端密闭,不符合连通器的特征,不是连通器;使用前应检查装置是否漏气,轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能够灵活升降,则说明装置不漏气;
(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面不相平,U形管两侧的压强不同,为了使U形管水面相平,应该取下软管重新安装,B符合题意;
(3)比较图乙和丙,液体相同,深度不同,液体压强不同,可以得出结论:同种液体,液体压强的大小与液体的深度有关;
(4)比较图丙和图丁,深度相同,液体密度不同,液体压强不同,可以得出结论:在同一深度,液体密度越大,液体的压强越大;若使丙丁两图中U形管液面高度差对比更加明显,可以换用密度差更大的液体,产生的压强差更大,液面差更明显,A符合题意;
(5)实验结束后,将扎有小孔A、B且装满水的矿泉水瓶放入盛有盐水的水槽中,B孔有水喷出,若盐水水面在瓶的位置为C,由于B点有水喷出,说明B点水产生向外的压强大于盐水产生的向内的压强,即ρ水g(hC+hCA+hAB)>ρ盐水g(hCA+hAB),ρ水g(hC+hCA)+ρ水ghAB>ρ盐水ghCA+ρ盐水ghAB,
因为ρ水ghAB<ρ盐水ghAB,所以ρ水g(hC+hCA)>ρ盐水ghCA,
故在A点水产生向外的压强大于盐水产生向内的压强,所以水一定会喷出,a符合题意;
(6)拔掉右端的软木塞后,水会向外涌出,由于b管底部较细,水的流速较大,产生的压强小,所以b管水面比a管水面低,即ha>hb。
【分析】(1)U形管一端密闭,不是连通器;按压橡皮膜液体明显变化,说明装置不漏气;
(2)若实验前,U形管有液面高度差, 需要重新组装;
(3)液体密度相同时,可以探究液体压强和深度有关;
(4)探究液体压强和液体密度的关系时,需要保持深度相同,液体密度不同;
(5)根据已知的压强的大小关系,利用p=ρgh,结合深度大小,判断压强的大小;
(6)流体在流速大的地方压强小。
四、科普阅读题
18.(2025·光明模拟)阅读短文,回答问题:
风洞实验
风洞是通过人工产生和控制气流进行空气动力学实验的重要设备,在航空航天、汽车制造、建筑工程、船舶设计以及体育运动等众多领域都发挥着无可替代的重要作用。
如图甲所示,风洞的主体结构是一条修长笔直的管道,管道内安装有高性能的风扇,风扇叶片能够以不同的转速运转,从而产生稳定且速度可控的气流。将带有压力传感器的支架固定在风洞底部,飞机模型固定在支架上,打开风扇,并改变气流速度,获得压力大小F与气流速度v的关系如图乙所示。
飞机升力的来源之一是飞机的机翼。机翼上、下表面形状不同,使得气流速度不同,由此产生压强差Ap。压强差的大小可以用公式解答:计算,其中ρ为空气密度,v1和v2也分别为上、下表面的流速。一般情况下,气流经过机翼上、下表面时,速度会变为原来的1.1倍和 0.9 倍。
飞机升力的另一来源是飞机的迎角。迎角是机翼轴线与气流方向的夹角,如图丙所示。保持气流速度和方向不变,改变迎角,获得升力大小与迎角的关系如图丁所示。
飞机飞行时还会受到较大的空气阻力,阻力f的大小主要与两个因素有关:①飞机正面投影面积S;②飞机飞行速度v。研究人员在风洞中通过模拟实验得到下表所示数据。
v(m/s) f/N S/m2 20 30 40 50 60
0.25 20 45 80 125 180
0.5 40 90 160 250 360
1.0 80 180 320 500 720
1.5 120 270 480 750 1080
2.0 160 360 640 1000 1440
(1)当气流吹过飞机模型时,以   为参照物,飞机模型是运动的;
(2)由图乙可知,模型受到的重力是   N,流速增大时,模型受到的升力变   ;
(3)当流速为 3m/s时,机翼上下表面的压强差是   Pa;(ρ取 1.2kg/m3)
(4)若将图甲中飞机模型取下,替换成下图所示翼状模型。此模型重力是10N,上下结构对称。使迎角为0°,打开风扇并改变气流速度,请在图乙中画出此过程中压力大小F与流速v的关系图像   ;
(5)飞机飞行时,迎角越大越好吗 你的判断及理由是   ;
(6)若一架飞机在以5°仰角飞行时,正前方突然吹来强风,要保持飞机所受升力不变,应使仰角   (选填“增大”“减小”或“不变”);
(7)由表格数据可以推导出f与S及v的关系式:f=   (比例系数用字母k表示),其中k=   ;
(8)如果你有机会开展风洞实验,请写出一个你想进行的探究   。
【答案】(1)气流
(2)11;大
(3)2.16
(4)
(5)不是,由图丁可知,当迎角大于 15°后,升力会快速变小
(6)减小
(7);
(8)汽车车内噪音与行驶速度的关系/汽车高速行驶时对地面压力的变化/高层建筑晃动情况与风速的关系/轮船受到的阻力与船头形状的关系/大风条件下轮船平稳航行的方法/速度滑冰头盔受到的阻力与头盔形状和材料的关系等。
【知识点】流体压强与流速的关系;运动和静止的相对性
【解析】【解答】(1)实验时,当气流吹过飞机模型时,以气流为参照物,飞机模型有位置变化,是运动的;
(2)图乙中,当风速为0时,压力传感器测量的压力等于飞机模型的重力,则重力G=11N;在气流速度变大时,测量的压力减小,是飞机模型受到的向上的升力变大了;
(3)当空气流速为3m/s时,机翼上、下表面速度会变为1.1倍和 0.9 倍,则v1=1.1×3m/s=3.3m/s,v2=0.9×3m/s=2.7m/s,根据、计算机翼上下表面的压强差是:;
(4)由于翼装模型的上下凸起相同,仰角为0,则上下流速相同,压强相等,对支架的压力为10N,保持不变,图为:
(5)根据图丁,模型受到的升力在15°时最大,升力随迎角的增大,先变大后变小;飞机飞行时,不是迎角越大越好;
(6)根据图丁,在15°内,迎角越大,升力越大,当风速变大时,飞机受到的上下的压力差变大,若保持升力不变,需减小迎角;
(7)根据表格数据,当速度一定时,正面投影面积增大2倍,受到的阻力增大2倍,则当速度相同时,空气阻力和面积成正比;当正面投影面积一定时,速度增大2倍,受到的空气阻力增大4倍,速度增大3倍,受到的空气阻力增大9倍,可知:当投影面积一定时,空气阻力和速度的平方成正比,总结可得:空气阻力和投影面积和速度的关系为f=kSv2;代入表中数据,则;
(8)若能进行风洞实验,可以探究:速度滑冰头盔受到的阻力与头盔形状和材料的关系。
【分析】(1)相对于参照物,有位置变化,是运动的;
(2)物体静止在地面,不受升力时,压力等于物体的重力;物体上方凸起,空气流速越大, 受到的升力越大;
(3)根据,结合上下表面速度会变为1.1倍和 0.9 倍,计算上下压强差的大小;
(4)物体上下凸起相同,迎角为0,模型不受升力,压力等于重力保持不变;
(5)根据迎角大小和升力图像,判断升力和迎角的关系;
(6)根据迎角和升力图像,在15°内,减小迎角,升力减小;
(7)根据物体的受力、速度和面积的关系数据,判断阻力和投影面积、速度的关系,结合数据,计算系数;
(8)利用风洞,可以进行的实验有:①轮船受到的阻力与船头形状的关系;②大风条件下轮船平稳航行的方法;③速度滑冰头盔受到的阻力与头盔形状和材料的关系等。
1 / 1流体压强与流速的关系——人教版八下物理重难点复习
一、选择题
1.(2025·潮南模拟)在五一文艺晚会上,同学们利用自己所学,各显身手为大家表演了一个个精彩的节目。如图是陈思同学的演示,排在一条线上的三个碗,中间碗内放一个乒乓球,当用小管向球的斜上方吹气时,乒乓球将(  )
A.仍静止 B.运动到左碗 C.运动到右碗 D.无法确定
2.(2024八下·从江期中)下列说法中正确的是(  )
A.船闸利用了连通器的原理实现船只通航
B.学生用吸管“吸”早餐奶与液体压强有关
C.马德堡半球实验首次测出大气压强值
D.液体在流速大的地方压强大,在流速小的地方压强小
3.(2024八下·永寿期末)中国C919大型客机在2024年6月5日从山东东营机场起飞,经过1个多小时的飞行,圆满完成首次加注可持续航空燃料(SAF)演示飞行任务,展现了加注SAF后两型国产商用飞机的良好飞行性能。下列关于C919飞机的说法正确的是(  )
A.飞机机翼做成上凸下平,是因为流速大的地方压强小
B.起飞时,是依靠空气的浮力升空的
C.在空中转弯时,受到平衡力的作用
D.在上升过程中,舱外的大气压会变大
4.如图所示,三个直径不同的塑料管a、b、c连接在一起(a管直径最大,c管直径最小),然后与抽气机相通.当抽气机抽气时,将三个气体压强传感器分别放入管内,将传感器与计算机相连,从计算机上就可以读出三个位置气体的压强值.图中显示器所显示的“压强﹣时间”图象中,最下面一条曲线对应的塑料管是(  )
A.a管 B.b管
C.c管 D.可能是a管,可能是c管
5.(粤沪版物理八年级下学期第九章浮力与升力第4节神奇的升力同步练习)关于飞机的升力,以下说法正确的是(  )
A.升力是由于飞机发动机转动产生的
B.升力是由于飞机排气管向后排气产生的
C.升力是由于机翼上下表面压强差产生的
D.升力是由于飞机受到的浮力大于重力产生的
6.(2024八下·娄星期中) 如图所示,教室里的天花板下面装有多档位吊扇,当吊扇正常工作时,关于吊扇对天花板的拉力与其重力 大小的判断,下列说法中正确的是(  )
A.吊扇在高档位工作时,拉力等于重力
B.吊扇在低档位工作时,拉力大于重力
C.电扇在任意档位工作时,拉力等于重力
D.电扇在任意档位工作时,拉力小于重力
7.(2024八下·安丘期中)为改善地下车库的通风状况,某同学设计了抽气管道,利用地面横风实现自动抽气。为提高抽气效果,管道上方遮雨盖的形状设计最合理的是(  )
A. B.
C. D.
8.(2024八下·乐亭期中)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
9.(2024八下·广州期中)如图1,连通器中的水静止,此时水面上方a、b处的气压为pa0、pb0。在b上方持续水平吹气,水面稳定后如图2所示,此时a、b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(  )
A.pc> pd B.pa> pb C.pa0>pa D.pb0=pb
二、填空题
10.(2024八下·苍梧期中)我国制造的C919大型客机在升空过程中,机翼   (选填“上”或“下”)方的空气流速快,压强小;随着海拔高度的升高,飞机受到的大气压强   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
11.(2025八下·紫金期中)如图所示,双手轻轻捏住一张薄纸,将它放在下嘴唇底下,然后沿着纸片的表面用力吹气,纸片被“吹”了起来,这是因为纸片上表面的气体的流速比下面的要    ,纸片上表面气体的压强比下表面的要    (前两空均选填“大”或“小”),纸片所受向上的压力   (选填“大于”“小于”或“等于”)向下的压力. ‘
12.(2024八下·辽宁期中)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”)。
13.(2024八下·潮州期末) 中国进入高铁时代。如图所示,离高铁站台边缘不远处有一条黄色警戒线,为了保障安全,乘客必须站在警戒线   (选填“以外”或“以内”)候车,这是因为火车行驶时带动周围空气运动,使火车周围气压   而出现危险,现高铁提速,则候车的乘客与行驶的高铁之间的安全距离应   (后两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
14.(2018八下·上饶期末)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。
15.(2024八下·射洪月考)轿车已逐渐进入百姓家庭,如图是小华家购买的质量为1.2×103kg的一辆小轿车,它在水平路面上以一定的速度做匀速直线运动时,轿车受到的阻力为车重的0.05倍,轿车牵引力为    N,若轮胎与地面的总接触面积为1000 cm2,则车子对水平地面的压强为    Pa.小华发现轿车的外形类似于飞机的机翼,则轿车在快速行驶过程中,轿车对地面的压力    车的重力(填“大于”、“等于”或“小于”).
三、实验探究题
16.(2024八下·天元期中)探究“硬币起飞”的条件。
(一)查寻规律:在地面附近同一高度或高度差不显著的情况下,空气流速v与压强p的关系可表示为式中C是常量,表示空气密度。根据上述关系式可知
(1)空气流速越大,压强   ;空气流速越小,压强   。
(2)常量C表示空气流速为0时的   。
(二)设计实验:本研究需要测量硬币的质量m(或重力G)和硬币上(或下)表面面积S。
(三)探究条件:如图所示,在水平桌面上放置一个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。
(3)根据上述流速与压强的关系式可知,硬币下方空气压强   。(用上述物理量的符号表示,下同)
(4)刚好将硬币吹起时,硬币上、下表面的压力差   。
17.(2023八下·忠县期末) 如图是小宏和小帆用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
(1)U形管压强计   选填“属于”或“不属于”连通器,使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果形管中的液体能够灵活升降,则说明装置   选填“漏气”或“不漏气”。
(2)在使用压强计前,发现形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲,为了使形管左右两侧的水面相平,正确的调节方法是____ 选填“”或“”。
A.将右侧支管中高出的水倒出 B.取下软管重新安装
(3)比较图乙和丙,可以得出结论:同种液体,液体压强的大小与    有关。
(4)比较图    和图丁,可以得出结论:在同一深度,液体密度越大,液体的压强越大,下面操作会使丙丁两图中形管两侧液面高度差对比更加明显的是    。
A.两烧杯中换密度差更大的液体
B.将形管变细
C.向形管中加水
(5)实验结束后,小宏将扎有小孔、且装满水的矿泉水瓶放入盛有盐水的水槽中,孔有水喷出,则孔    。
一定有水流出
一定有盐水流入
可能水既不流出,盐水也不流入
(6)同组的小帆设计制作了如图所示的装置探究流体压强规律,他们首先向一个大水槽里灌满水,然后松开铁夹,水流入、两管,稳定后,管中水面的高度与管中水面的高度相平,再拔掉软木塞,水流出的过程中,管和管中水面的高度是   选填“”、“”或“=”。
四、科普阅读题
18.(2025·光明模拟)阅读短文,回答问题:
风洞实验
风洞是通过人工产生和控制气流进行空气动力学实验的重要设备,在航空航天、汽车制造、建筑工程、船舶设计以及体育运动等众多领域都发挥着无可替代的重要作用。
如图甲所示,风洞的主体结构是一条修长笔直的管道,管道内安装有高性能的风扇,风扇叶片能够以不同的转速运转,从而产生稳定且速度可控的气流。将带有压力传感器的支架固定在风洞底部,飞机模型固定在支架上,打开风扇,并改变气流速度,获得压力大小F与气流速度v的关系如图乙所示。
飞机升力的来源之一是飞机的机翼。机翼上、下表面形状不同,使得气流速度不同,由此产生压强差Ap。压强差的大小可以用公式解答:计算,其中ρ为空气密度,v1和v2也分别为上、下表面的流速。一般情况下,气流经过机翼上、下表面时,速度会变为原来的1.1倍和 0.9 倍。
飞机升力的另一来源是飞机的迎角。迎角是机翼轴线与气流方向的夹角,如图丙所示。保持气流速度和方向不变,改变迎角,获得升力大小与迎角的关系如图丁所示。
飞机飞行时还会受到较大的空气阻力,阻力f的大小主要与两个因素有关:①飞机正面投影面积S;②飞机飞行速度v。研究人员在风洞中通过模拟实验得到下表所示数据。
v(m/s) f/N S/m2 20 30 40 50 60
0.25 20 45 80 125 180
0.5 40 90 160 250 360
1.0 80 180 320 500 720
1.5 120 270 480 750 1080
2.0 160 360 640 1000 1440
(1)当气流吹过飞机模型时,以   为参照物,飞机模型是运动的;
(2)由图乙可知,模型受到的重力是   N,流速增大时,模型受到的升力变   ;
(3)当流速为 3m/s时,机翼上下表面的压强差是   Pa;(ρ取 1.2kg/m3)
(4)若将图甲中飞机模型取下,替换成下图所示翼状模型。此模型重力是10N,上下结构对称。使迎角为0°,打开风扇并改变气流速度,请在图乙中画出此过程中压力大小F与流速v的关系图像   ;
(5)飞机飞行时,迎角越大越好吗 你的判断及理由是   ;
(6)若一架飞机在以5°仰角飞行时,正前方突然吹来强风,要保持飞机所受升力不变,应使仰角   (选填“增大”“减小”或“不变”);
(7)由表格数据可以推导出f与S及v的关系式:f=   (比例系数用字母k表示),其中k=   ;
(8)如果你有机会开展风洞实验,请写出一个你想进行的探究   。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】当用小管向乒乓球斜上方吹气时,上方气体流速大,压强小,乒乓球受到一个向上的压强差,压力差,所以会上升;当乒乓球上升后,其右侧空气流速大、压强小,左侧空气流速小、压强大,从而产生向右的压力差,所以乒乓球会运动到右侧,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【分析】流体的流速越大的位置,压强越小;流体的流速越小的位置,压强越大;
2.【答案】A
【知识点】连通器原理及其应用;大气压强的存在;大气压的综合应用;流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】A.船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,船只才能通航。故A正确;
B.当用吸管吸牛奶时,先吸走的是管中的空气使管内变为真空,这时大气压就压着牛奶进入管中,从而进入人的嘴中,利用了大气压。故B错误;
C.马德堡半球实验证明了大气压的存在,托里利实验测出了大气压强的值,故C错误;
D.根据流体压强和流速的关系可知,液体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大。故D错误。
【分析】(1)连通器的特点: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;
(2)大气压的存在能够解释很多现象,这些现象有一个共性:通过某种方法,使设备的内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下出现了这种现象;
(3)托里拆利实验测出了大气压强的值,一标准大气压能支持760mm高的水银柱,相当;
(4)流体的压强跟流速有关,流速越快的地方压强反而越小,根据流体压强和流速的关系解答。
3.【答案】A
【知识点】平衡力的辨别;大气压强与高度的关系;流体压强与流速的关系;飞机的升力
【解析】【解答】AB.飞机的机翼做成上凸下平的形状,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,从而产生向上的升力,而不是浮力,故A正确,B错误;
C.受飞机在空中转弯时,运动方向不断改变,即运动状态改变,此时没有处于平衡状态,故受非平衡力,故C错误;
D.飞机在上升过程中,高度变高,则舱外大气压逐渐减小,故D错误。
故选A。
【分析】AB.根据流体压强和流速的关系判断;
C.平衡状态受到平衡力,包括:静止状态或匀速直线运动状态;
D.大气压强随高度的增大而减小。
4.【答案】C
【知识点】流体压强与流速的关系;飞机的升力
【解析】【解答】解:读图可知,a、b、c三个位置中,a处最粗,c处最细,当气流流过时,c处的气体流速最快,压强最小.由坐标图可知,三条曲线中,最下面一条曲线表示随时间的变化,压强最小,故最下面一条曲线对应的塑料管是c管.
故选C.
【分析】流体流速越快的位置压强越小,根据图中管的粗细情况可判断流速大小,再得出压强大小,对照坐标图可做出判断.
5.【答案】C
【知识点】飞机的升力
【解析】【解答】因为飞机机翼截面形状是:上方凸起.下方较平;所以,飞机前进时,机翼与周围空气发生相对运动,相当于气流迎面流过机翼;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,它对机翼的压强较小;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.故选C.
【分析】利用流体压强与流速的关系解释:机翼形状上凸下平,上下不对称,上方空气流速大,压强小,下方空气流速小压强大,形成向上的压强差,即产生了向上的升力.
6.【答案】D
【知识点】流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】风扇在运动时,上方的空气流速快,导致压强小,下方对上方有大气压的作用,所以拉力小于重力,D正确,ABC错误
综上选D
【分析】根据压强和流速的关系判识选项
压强和流速的关系:压强越大,流速越小,应用为风扇扇叶上凸,空气流速快,导致压强较小,形成向上的升力
7.【答案】C
【知识点】流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】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,会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,图C符合要求.
故答案为:C。
【分析】管道口上方空气流速快、压强小,下方空气流速慢、压强大。
8.【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系;流体压强与流速关系的探究实验
【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错误;
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
9.【答案】B
【知识点】大气压的综合应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】ABCD、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,所以pa0=pb0;在b上方持续水平吹气,b中液面的上方的空气的流速变大,压强变小,所以;由于b处的流速变大,压强变小,所以pb0>pb;此时左侧两管相当于是一个连通器,液体密度相同,c、d处深度相同,所以pc=pd;故ACD错误,B正确。
故选:B。
【分析】底部连通、上端开口的容器为连通器;连通器的液体静止不流动时,液面是相平的;流体压强与流速的关系:流速越大的位置压强越小,流速越小的位置压强越大。
10.【答案】上方;变小
【知识点】大气压强与高度的关系;飞机的升力
【解析】【解答】(1)我国制造的C919大型客机在升空过程中,机翼上方的空气流速快,压强小,下方空气流速小而压强大,于是对机翼产生向上的升力;
(2)随着海拔高度的升高,飞机受到的大气压强变小。
【分析】(1)根据流体压强和流速的关系分析机翼升力的产生原因;
(2)根据大气压强和高度的变化规律解答。
11.【答案】大;小;大于
【知识点】大气压的综合应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】 如图,当用嘴沿纸片吹气时,纸的上方空气流速大,压强小,下方空气流速慢,压强大,于是产生一个向上的压力差,使纸片向上抬起。
故答案为:大;小;大于。
【分析】流体流速越大的位置压强越小,据此来对图中的现象进行分析。
12.【答案】大于;等于
【知识点】连通器原理及其应用;流体压强与流速的关系
【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。
13.【答案】以外;变小;变大
【知识点】流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】第1空,第2空,当高铁急速驶过车站,警戒线区域内的空气流速会变大,由流体压强与流速的关系可知,警戒线以内的地方空气压强减小,而此时人外侧的空气流动速度慢,人外侧的空气压强大,会产生一个向内侧的压强差,将人推向列车,易出现危险;
第3空,若高铁提速,则向内侧的压强差会更大,所以应该增大站台上乘客与行驶的高铁之间的安全距离。
【分析】流体的压强跟流体的速度有关,流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大,从人的内侧和外侧受到的气体压强进行分析。
14.【答案】惯性;小
【知识点】惯性及其现象;流体压强与流速的关系
【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,流速大的地方压强小,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。
15.【答案】600N;;小于
【知识点】摩擦力的大小;压强的大小及其计算;流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】轿车在水平路面上匀速直线运动,所受的力是平衡力,因此牵引力
车子对水平地面的压力
车子对水平地面的压强
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,所以轿车对地面的压力小于车的重力。
【分析】轿车在水平路面上匀速直线运动,摩擦力与牵引力是一对平衡力。轿车上方的空气流速大,压强较小。
16.【答案】小;大;压强;C;G或者
【知识点】流体压强与流速的关系;流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】探究硬币起飞的条件时,
(1)根据伯努利原理,在流体中,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
(2)根据材料内容,当空气流速为0时,计算出p=C,则常量C表示空气流速为0时,压强的大小。
(3)在吹硬币时,硬币下方的空气流速为0,代入公式,硬币下方空气压强p下=C。
(4)吹硬币时,硬币受到三个力:硬币上表面的压力F上、下表面的压力F下、重力G;被吹起时:F下=F上+G,即:硬币上、下表面的压力差ΔF=G;
或硬币上方的受到的压力:
硬币下方受到的压力:F下=p下S=CS
则上下的压力差为:
【分析】(1)流体在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大;
(2)根据深度和压强关系,判断压强的大小;
(3)根据流速大小,计算空气中压强的大小;
(4)根据物体受到上下的压力,计算压力差的大小。
17.【答案】(1)不属于;不漏气
(2)B
(3)液体的深度
(4)丙;A
(5)a
(6)>
【知识点】探究液体压强的特点实验;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】探究影响液体内部压强的影响实验时,
(1)U形管压强计一端密闭,不符合连通器的特征,不是连通器;使用前应检查装置是否漏气,轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能够灵活升降,则说明装置不漏气;
(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面不相平,U形管两侧的压强不同,为了使U形管水面相平,应该取下软管重新安装,B符合题意;
(3)比较图乙和丙,液体相同,深度不同,液体压强不同,可以得出结论:同种液体,液体压强的大小与液体的深度有关;
(4)比较图丙和图丁,深度相同,液体密度不同,液体压强不同,可以得出结论:在同一深度,液体密度越大,液体的压强越大;若使丙丁两图中U形管液面高度差对比更加明显,可以换用密度差更大的液体,产生的压强差更大,液面差更明显,A符合题意;
(5)实验结束后,将扎有小孔A、B且装满水的矿泉水瓶放入盛有盐水的水槽中,B孔有水喷出,若盐水水面在瓶的位置为C,由于B点有水喷出,说明B点水产生向外的压强大于盐水产生的向内的压强,即ρ水g(hC+hCA+hAB)>ρ盐水g(hCA+hAB),ρ水g(hC+hCA)+ρ水ghAB>ρ盐水ghCA+ρ盐水ghAB,
因为ρ水ghAB<ρ盐水ghAB,所以ρ水g(hC+hCA)>ρ盐水ghCA,
故在A点水产生向外的压强大于盐水产生向内的压强,所以水一定会喷出,a符合题意;
(6)拔掉右端的软木塞后,水会向外涌出,由于b管底部较细,水的流速较大,产生的压强小,所以b管水面比a管水面低,即ha>hb。
【分析】(1)U形管一端密闭,不是连通器;按压橡皮膜液体明显变化,说明装置不漏气;
(2)若实验前,U形管有液面高度差, 需要重新组装;
(3)液体密度相同时,可以探究液体压强和深度有关;
(4)探究液体压强和液体密度的关系时,需要保持深度相同,液体密度不同;
(5)根据已知的压强的大小关系,利用p=ρgh,结合深度大小,判断压强的大小;
(6)流体在流速大的地方压强小。
18.【答案】(1)气流
(2)11;大
(3)2.16
(4)
(5)不是,由图丁可知,当迎角大于 15°后,升力会快速变小
(6)减小
(7);
(8)汽车车内噪音与行驶速度的关系/汽车高速行驶时对地面压力的变化/高层建筑晃动情况与风速的关系/轮船受到的阻力与船头形状的关系/大风条件下轮船平稳航行的方法/速度滑冰头盔受到的阻力与头盔形状和材料的关系等。
【知识点】流体压强与流速的关系;运动和静止的相对性
【解析】【解答】(1)实验时,当气流吹过飞机模型时,以气流为参照物,飞机模型有位置变化,是运动的;
(2)图乙中,当风速为0时,压力传感器测量的压力等于飞机模型的重力,则重力G=11N;在气流速度变大时,测量的压力减小,是飞机模型受到的向上的升力变大了;
(3)当空气流速为3m/s时,机翼上、下表面速度会变为1.1倍和 0.9 倍,则v1=1.1×3m/s=3.3m/s,v2=0.9×3m/s=2.7m/s,根据、计算机翼上下表面的压强差是:;
(4)由于翼装模型的上下凸起相同,仰角为0,则上下流速相同,压强相等,对支架的压力为10N,保持不变,图为:
(5)根据图丁,模型受到的升力在15°时最大,升力随迎角的增大,先变大后变小;飞机飞行时,不是迎角越大越好;
(6)根据图丁,在15°内,迎角越大,升力越大,当风速变大时,飞机受到的上下的压力差变大,若保持升力不变,需减小迎角;
(7)根据表格数据,当速度一定时,正面投影面积增大2倍,受到的阻力增大2倍,则当速度相同时,空气阻力和面积成正比;当正面投影面积一定时,速度增大2倍,受到的空气阻力增大4倍,速度增大3倍,受到的空气阻力增大9倍,可知:当投影面积一定时,空气阻力和速度的平方成正比,总结可得:空气阻力和投影面积和速度的关系为f=kSv2;代入表中数据,则;
(8)若能进行风洞实验,可以探究:速度滑冰头盔受到的阻力与头盔形状和材料的关系。
【分析】(1)相对于参照物,有位置变化,是运动的;
(2)物体静止在地面,不受升力时,压力等于物体的重力;物体上方凸起,空气流速越大, 受到的升力越大;
(3)根据,结合上下表面速度会变为1.1倍和 0.9 倍,计算上下压强差的大小;
(4)物体上下凸起相同,迎角为0,模型不受升力,压力等于重力保持不变;
(5)根据迎角大小和升力图像,判断升力和迎角的关系;
(6)根据迎角和升力图像,在15°内,减小迎角,升力减小;
(7)根据物体的受力、速度和面积的关系数据,判断阻力和投影面积、速度的关系,结合数据,计算系数;
(8)利用风洞,可以进行的实验有:①轮船受到的阻力与船头形状的关系;②大风条件下轮船平稳航行的方法;③速度滑冰头盔受到的阻力与头盔形状和材料的关系等。
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