9.5流体压强与流速的关系 同步练 2025-2026学年下学期初中物理人教版(2024)八年级下册

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9.5流体压强与流速的关系 同步练 2025-2026学年下学期初中物理人教版(2024)八年级下册

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9.5流体压强与流速的关系 同步练 2025-2026学年
下学期初中物理人教版(2024)八年级下册
一、单选题
1.周末,小柳一家乘坐“和谐号”动车组从广安南站出发,前往成都参加科普教育活动。下列有关说法正确的是(  )
A.匀速行驶的动车组转弯时其运动状态不变
B.静止在平直轨道上的列车受到的重力和支持力是一对相互作用力
C.列车进站时容易将安全线内的人“吸”向车体
D.列车刹车后不能立即停下来是因为受到惯性的作用
2.图示能够防止流体压强与流速的关系带来的危害的是(  )
A.拦河坝设计成上窄下宽
B.向下吹气,乒乓球不下落
C.用吸盘搬运玻璃
D.站在安全线以外候车
3.学习了“流体压强”的知识后,聪明的小明做了如下的实验,他用3D打印机制作了四种模型,分别固定在支架上如图所示,其中能获得向上升力的是(  )
A. B.
C. D.
4.下列关于图中各图的现象描述,与事实不符的是(  )
A.图甲:用力向下吹气,乒乓球不会掉落下来
B.图乙:用力吹气,杯中的液体沿塑料管上升
C.图丙:空气向左流动,物体获得向上的升力
D.图丁:在纸条上方吹气,纸条随气流飘起来
5.下列实例中,不能用流体压强与流速关系解释的是(  )
A.大风把伞面掀翻
B.飞机产生的升力
C.用吸管吸起杯中的奶茶
D.乘客在站台上等火车时,要站在安全线外
6.前段时间小甘爸爸刚买了一辆小轿车,爸爸带着小甘和妈妈一起开车外出旅游,小甘发现在行驶过程中,打开天窗就能有效地使车内、外空气疏通。下列有关换气原理说法正确的是( )
A.车外空气流速小于车内空气流速,空气从天窗内被压出
B.车外空气流速小于车内空气流速,空气从天窗外被压入
C.车外空气流速大于车内空气流速,空气从天窗外被压入
D.车外空气流速大于车内空气流速,空气从天窗内被压出
7.如图所示,是飞机机翼的截面图,当飞机水平飞行时(  )
A.机翼下方空气速度大,压强小 B.机翼下方空气速度大,压强大
C.机翼上方空气速度大,压强大 D.机翼上方空气速度大,压强小
8.将一个乒乓球放入漏斗中,用电吹风从细管吹向漏斗的大口,来探究流体压强与流速的关系,以下方案不合理的是(  )
A. B.
C. D.
二、填空题
9.如图所示是演示 “流体压强和流速的关系” 实验装置,U形管中装有水,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管与a管的水面上方形成气压差,U形管中___________(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形管底部 d 处左右两侧液体压强差为___________Pa。(,g = 10N/kg)
10.如图甲所示,两个手指轻轻按压铅笔两端,两个手指的痛感不同,说明压力作用效果与______有关;如图乙所示,游泳时当人进入漩涡边沿后会被吸入漩涡中心。这是因为相对于漩涡边沿,漩涡中心流速______,压强较______,从而形成指向漩涡中心的压力差。
11.如图为自制发球机示意图,当吹风机向水平管吹风时,乒乓球上方的气体压强变________。已知球的质量为2.7g,竖直方向受大气压作用的等效面积为,若不计管壁摩擦,当球下方和上方气压差为________Pa时,球恰能上升;若考虑管壁摩擦,则需要________乒乓球上方的风速(g取)。
12.如图所示,将一个两端开口的塑料筒倾斜放置,下端对着盘内乒乓球,用吹风机沿上端外侧开口处吹风,乒乓球就像“炮弹”一样射出。这是由于塑料筒上端气体流速______,压强______,(两空均选填“增大”或“减小”)上、下管口形成压强差,使乒乓球射出。
13.如图甲所示,一辆汽车静止停放在水平地面上,车子自身质量为1.6t,每条轮胎与地面的接触面积为200cm2,则该汽车静止时对水平地面的压强为_________Pa,则其中的一个轮胎对地面的压强为_________Pa,利用风洞对汽车高速行驶进行模拟测试的过程中,由于车上下表面空气流动的速度不同,汽车受到竖直向上的_________(选填“浮力”或“升力”),从而使车与地面之间的摩擦力_________(选填“变大”“不变”或“变小”),车容易失控,为了减小上述意外情况的发生,有些跑车为了提高“抓地力”,在车尾安装了一种“气流偏导器”,其外形应选用图乙中的_________(选填“A”或“B”)。
14.如图(a)所示,两条船在海里近距离并排行驶时,可能会相撞,这是因为两船内侧水的流速__________(选填“大于”“小于”或“等于”,下同)两船外侧水的流速,造成了两船内侧水的压强__________外侧水的压强。打开自来水龙头,使自来水流过如图(b)所示的玻璃管,在A、B、C三处中,__________(选填“A”“B”或“C”)处压强最小。
15.如图所示,在水平桌面上放置一个重为G的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。
(1)根据流速与压强的关系式ρv2+p=C可知,硬币下方空气压强p下=______;
(2)刚好将硬币吹起时,硬币上、下表面的压力差ΔF=______;
(3)请推导出刚好将硬币吹起时吹气速度v的表达式______(用ρ、S、G表示)。
三、实验题
16.在学校科技社团活动中,小东同学所在的团队利用3D打印机制作了如图甲所示的飞机模型。她了解到飞机在空中飞行时受多种因素的影响。

(1)小东思考飞机升力与迎角()大小有什么关系?在老师的帮助下,她利用电风扇、升力测力计、飞机模型,按图丙方式进行如下实验:

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,记录测力计的示数。
②改变迎角的大小,使其分别为、、、,记录升力的大小。
③处理相关数据得到“升力与迎角的关系”如图丁。通过图像分析可得出,当迎角小于15°时,随着迎角增大,升力_____。
(2)小东想要进一步研究“飞机的升力与其飞行的速度关系”。利用现有器材,只要控制迎角不变,通过调节_____改变飞机模型的飞行速度即可获得结论。以不同的风速进行多次实验,如图戊所示,托盘测力计的示数与风速大小的关系记录如下表。

风速 0 5 10 15 20 25 30
托盘测力计的示数(N) 15 14.5 13 11 8 3.5
由该实验结果推测,飞机起飞应该选择_____(选填“顺风”或“逆风”)起飞更好。
(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,若飞机以做水平匀速直线飞行时的迎角为,而以做水平匀速直线飞行时的迎角为,(、)。请比较大小关系:_____。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 C D C C C D D A
1.C
【详解】A.匀速行驶的动车组转弯时,虽然动车运动速度的大小不变,但运动的方向改变,故动车的运动状态改变,故A错误;
B.静止在平直轨道上的动车受到的重力和支持力都作用在动车上,是一对平衡力,不是相互作用力,故B错误;
C.列车进站时,如果人离进站的列车比较近,人和列车之间的空气流速大、压强小,人外侧的压强不变,人受到外侧的压强大于人受到的内侧的压强,人在较大的压强差作用下很容易被压向列车而发生事故,故C正确;
D.列车刹车后不能立即停下来,是列车由于惯性要保持原来的运动状态,惯性不是力,不能说“受到惯性的作用”,故D错误。
故选C。
2.D
【详解】A.因为液体的压强随深度的增加而增大,拦河坝设计成上窄下宽,会更好的保护拦河坝,利用的是液体压强的特点,故A不符合题意;
B.用漏斗向下吹气,乒乓球不落下,这是因为漏斗上方的空气流动速度变大,压强变小,小于下方的气压,利用的是流体压强与流速的关系,故B不符合题意;
C.用吸盘搬运玻璃,在使用吸盘时,吸盘内的空气会被抽出,大气压能把吸盘紧紧的压在玻璃上,利用的是大气压强,故C不符合题意;
D.列车在行驶时,周围的空气流动速度变大,压强会变小,为了保护候车乘客的安全,需要站在安全线以外候车,防止流体压强与流速的关系带来的危害,故D符合题意。
故选D。
3.C
【详解】AB.该模型上下对称,模型上下的空气流速差不多,所以不会获得向上升力,故AB错误;
C.因为模型上表面弯曲,下表面平直,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,模型在压强差下产生向上的升力,故C正确;
D.因为模型下表面弯曲,上表面平直,相同时间内,空气经过下方的路程比上方路程长,流速大,压强小,模型在压强差下产生向下的力,故D错误。
故选C。
4.C
【详解】A.从漏斗上方向下用力吹气,乒乓球上方气体流速快,压强小,乒乓球下方气体压强大于上方压强,乒乓球不会掉落下来。故A正确,不符合题意;
B.图乙中用力在塑料管上方吹气,塑料管上方空气流速快,压强小,杯中液体在大气压的作用下沿着塑料管上升,故B正确,不符合题意;
C.该物体的形状是上表面平,下表面凸。当空气流动时,下表面空气流速快,压强小。物体将会受到一个向下的压力,故C错误,符合题意;
D.在纸条上方吹气,纸条上方空气流速快,压强小。于是纸条就随着气流向上飘起,故D正确,不符合题意。
故选C。
5.C
【详解】A.打开的伞上凸下平,刮风时,伞上方空气流速快,压强小;伞下方空气流速慢,压强大,产生一个向上的力,伞面会被向上“吸”起,能用流体压强与流速关系解释,故A不符合题意;
B.飞机水平飞行时,机翼上方空气流速大,压强小,机翼下方空气流速小,压强大,机翼受到向上的压力差,从而产生向上的升力,能用流体压强与流速关系解释,故B不符合题意;
C.用吸管可以“吸”起杯中的奶茶是因为大气压的作用,不能用流体压强与流速关系解释,故C符合题意;
D.如果乘客距离行驶的列车太近,乘客靠近列车这侧空气流速快,压强小;外侧空气流速相对较慢,压强大,产生的压力差会把乘客压向列车,造成危险,能用流体压强与流速关系解释,故D不符合题意。
故选C。
6.D
【详解】根据流体压强与流速的关系:流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。汽车行驶时,车内空气流速小则压强大,车外空气流速大则压强小,车内与车外形成压强差。在该压强差的作用下,空气会从压强大的车内流向压强小的车外。据此分析每个选项。
A.汽车行驶时,车外空气流速大于车内空气流速,不是车外流速小。故A错误;
B.车外空气流速大于车内空气流速,且空气是从天窗内被压出,而非从外被压入,故B错误;
C.空气是从天窗内被压出,不是从外被压入,故C错误;
D.汽车行驶时,车外空气流速大于车内空气流速,车内压强大于车外压强,空气从天窗内被压出,故D正确。
故选D。
7.D
【详解】飞机机翼上方的形状更凸,空气流过时路程更长,速度更大;根据流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,所以机翼上方压强小,下方压强大,从而产生向上的升力。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
8.A
【详解】A.不吹气时,乒乓球受到的重力和支持力是平衡力,乒乓球处于静止状态;竖直向上吹气时,乒乓球底部空气流速大压强小,乒乓球上面流速小压强大,产生向下的压力,乒乓球受竖直向下的重力,乒乓球还受到支持力作用,这三个力是平衡力,乒乓球也处于静止状态,所以竖直向上吹气没有改变乒乓球的运动状态,不能很好地探究流体流速对流体压强的影响,故A符合题意;
B.不吹气时,乒乓球由于重力作用会滚下来;水平向右吹气时,乒乓球左侧空气流速大压强小,乒乓球右侧空气流速小压强大,产生向左的压力,乒乓球保持静止状态,所以水平向右吹气改变了乒乓球的运动状态,可以探究流速对流体压强的影响,故B不符合题意;
C.不吹气时,乒乓球由于重力作用会落下来;竖直向下吹气时,乒乓球上方空气流速大压强小,乒乓球下方空气流速小压强大,产生向上的压力,乒乓球保持静止状态,所以竖直向下吹气改变了乒乓球的运动状态,可以探究流速对流体压强的影响,故C不符合题意;
D.不吹气时,乒乓球由于重力作用会滚下来;斜向下吹气时,乒乓球左上方空气流速大压强小,乒乓球右下方空气流速小压强大,产生向左上方的压力,乒乓球保持静止状态,所以斜向下吹气改变了乒乓球的运动状态,可以探究流速对流体压强的影响,故D不符合题意。
故选A。
9. a 400
【详解】[1]根据流体压强和流速的关系可知,b管上方气流速度小于a管上方的气流速度,那么b管上方气压大于a管上方气压,因此a管的水面高度大于b管。
[2]a管的液面比原来升高了2cm,则b管的液面比原来下降了2cm,故U形管底部左右两侧液体的压强差为
10. 受力面积 大 小
【详解】[1]铅笔处于静止状态,受到的两手指的压力是一对平衡力;两手指的受力面积不同,右边手指更疼,根据相互作用力的特点知,二力大小相等,受力面积不同,压力的作用效果不同,这说明压力的作用效果与受力面积有关。
[2]在流体中,流速越大的位置压强越小。相对于漩涡边沿, 漩涡中心水的流速大、压强小,外侧流速小压强大,形成一个向 漩涡中心的压力差,所以游泳时当人进入漩涡边沿后会被吸入漩涡中心。
11. 小 22.5 增大
【详解】[1]当吹风机向水平管吹风时,乒乓球上方的气体流速大,压强小,小于乒乓球下方压强,原本静止的乒乓球沿管上升。
[2]球的重力
当球下方和上方受到的压力差时,乒乓球开始上升,即
竖直方向受大气压作用的等效面积
则球下方和上方气压差
[3]若考虑管壁摩擦,则需要增大乒乓球上方的风速,则球下方和上方气压差增大,从而使球沿竖直管上升。
12. 增大 减小
【详解】[1][2]流体中流速越大的位置压强越小。塑料筒两端开口,下端对准乒乓球,上端外侧用吹风机吹风。吹风机向上端外侧吹风时,塑料筒上端开口处的空气流速增大,导致该区域压强减小。下端未受吹风影响,压强仍为大气压。上下端形成压强差,压强差对乒乓球产生向上的合力,使其射出。
13. 升力 变小 B
【详解】[1]汽车静止时对水平地面的压力
汽车与水平地面的总接触面积为
汽车静止时对水平地面的压强
[2]由于汽车静止且水平放置,对地面的压力均匀分布在四个轮胎上。一个轮胎承受的压力
一个轮胎对水平地面的压强
[3][4]风高速吹来时,汽车上方的空气流速大,压强小,汽车下方的空气流速小,压强大,汽车受到竖直向上的升力,其对地面的压力小于自身的重力,使汽车与地面之间的摩擦力减小,导致汽车容易失控。
[5]为了提高“抓地力”,增加车对地面的压力,产生一个向下的压强差,所以“气流偏导器”的上表面应平直,底部呈弧形凸起,这样当跑车高速行驶时,偏导器上方的空气流速小、压强大,下方的空气流速大、压强小,产生一个向下的压强差,其外形应选用图乙中的B。
14. 大于 小于 B
【详解】[1][2]在流体中,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。船向前航行的过程中,如果两艘船靠得很近并排行驶时,两船内侧水的流速大于两船外侧水的流速,造成两船内侧水的压强小于外侧水的压强,两船将会相撞。
[3]打开自来水龙头,使自来水流过如图(b)所示的玻璃管,在相等的时间内通过粗管和细管的流量相同,通过粗管A、C的流速小,压强大,通过细管B的流速大,压强小。
15. C G
【详解】(1)[1]下方的空气流速为0,则硬币下方的压强为
p下=C
(2)[2] 刚好吹起硬币时可看作硬币受到平衡力的作用,即ΔF=G。
(3)[3]硬币上方的压强为
p上=C-ρv2
那么硬币上、下方的压强差为
Δp=p下-p上=ρv2
因为
所以硬币上、下表面的压力差


16.(1)增大
(2) 风速/风扇挡位 逆风
(3)>
【详解】(1)由图丁可知,当迎角小于15°时,升力随着迎角的增大而增大;当迎角大于15°时,升力随着迎角的增大而减小。所以本实验得出的结论是在风速一定时,升力随着迎角的增大而变大。
(2)[1]由前面实验可知,升力大小与迎角有关,所以要进一步研究“飞机的升力与其飞行的速度关系”,需控制迎角不变,通过调节风扇转速改变飞机模型的飞行速度即可获得结论。
[2]由表数据可知,当风速为0时,托盘测力计的示数等于飞机模型的重力,为15N。当有风吹过模型时,在竖直方向上,模型受到重力、升力和托盘的支持力,该支持力通过测力计显示出来,即F升=G-F示。由表中数据可知,风速越大时,F示越小,F升越大。根据相对运动逆向起飞的风速可以看作风速和飞机飞行速度之和,逆风起飞,风速大,升力大,所以逆风起飞更好。
(3)飞机在水平匀速直线飞行时,升力大小都等于重力大小。升力一定,根据“飞机迎角一定时,飞行速度越大升力也越大”可知,飞行时升力一定,速度越大,迎角越小,所以α1>α2。
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