初中物理人教版八年级下册9.4 流体压强与流速的关系练习

人教版八年级下 9.4 流体压强与流速的关系

一、单选题

1．小明采用“向漏斗口吹气，观察乒乓球状态”的方法来探究流速对流体压强的影响。以下方案不合理的是　　

A．竖直向上吹气

B．水平向右吹气

C．竖直向下吹气

D．斜向下吹气

2．如图所示，不能用流体压强与流速的关系来解释的是（   ）

A．图甲所示向两张纸中向吹气，纸张向中间靠拢

B．图乙所示用吸管吸饮料

C．图丙所示向B管吹气，A管中的水面上升

D．图丁所示飞机产生升力的原因

3．以下实例中利用连通器原理工作的是（   ）

A．温度计 B．吸尘器 C．订书机 D．茶壶

4．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

5．下列说法正确的是（   ）

A．飞机利用空气的浮力飞行                

B．高铁保持匀速直线运动靠的是惯性

C．飞艇飞行原理是流速大的位置压强小

D．压路机的滚子做成圆形的目的是增大压强

6．王娟同学坐车途中观察到一些现象，依据你的物理知识做出的判断，错误的是（　　）

A．看到窗外的树木向后退，是以车为参照物

B．路边装有测速摄像头，成像原理与照相机相同

C．车上窗帘往外飘，是因为车外空气流速大，压强小

D．街头路口的反光镜能起到扩大视野的作用，它是面积很大的平面镜

7．下列实例应用了“流体压强与流速关系”的是（　　）

A．墙壁上的吸盘 B．升空的孔明灯

C．三峡船闸 D．飞机起飞时获得升力

8．行驶的公交汽车内吸烟，其他人也能闻到烟味，有人将吸烟者身旁的车窗打开一条缝，这时会看到烟雾顺着车窗缝隙钻出车外，产生这现象的原因（　　）

A．这是由于车内空气流速快，压强大 B．这是由于车外空气流速快，压强小

C．这是由于车内空气流速慢，压强小 D．这是由于车外空气流速慢，压强小

9．下列实例中，不涉及流体压强与流速关系的是（　　）

A．玻璃厂用吸盘搬运玻璃

B．风沿窗外墙面吹过时，窗布飘向窗外

C．风雨天打伞，伞面有时会向上翻

D．列车驰过时，安全线内的人容易被吸向列车

10．草原犬鼠是大草原常见的小动物，它挖的洞有多个洞口，一些洞口比较平整，一些洞口由圆锥形土堆围成，这样的结构能改善洞内的通风情况。小宇同学对犬鼠洞穴非常感兴趣，他设计了下面四个洞穴（图中箭头表示空气流动方向），四个洞穴正确的 是（　　）

A． B． C． D．

二、填空题

11．风沿着窗外的墙面吹过时，窗口悬挂的窗帘会飘向窗外。这是因为风吹过时，窗外的空气流速大，压强______；窗内外会形成一个向外的______差，窗帘会被压向窗外。

12．观察如图的小实验，并回答相关问题。

（1）在图甲中，烧瓶内刚停止沸腾的水，浇上冷水后，瓶内的水会______；

（2）在图乙中，在倒置的漏斗里放一个乒乓球，用手指托住乒乓球，然后从漏斗口向下吹气，并将手指移开。此时乒乓球不会下落的原因是：______（选择正确的序号并排序）。

①上方压强大于下方压强；

②上方压强小于下方压强；

③乒乓球上方空气流速大于下方气体流速；

④压强差使得乒乓球受到向上的托力，使其不掉落。

13．客机在空中飞行时，飞行员相对于飞机是__（选项“运动”或“静止”）的，由于机翼的特殊形状，流过机翼上方的空气速度大，压强__（选填“大”或“小”）。

14．有的跑车的车的车尾设计安装了一种“气流偏导器”，它的上表面平直，底部呈弧形凸起，相当于一个倒置的翅膀（如图所示），该结构主要是让跑车高速行驶时，流过气流偏导器下方的空气比上方的空气速度______，使车对地面的压力______（选填“增大”“减小”或“不变”），提高了车轮的着地性能。

15．日常生活中用吸管“吸”饮料，饮料是在 ______的作用下“吸”入嘴中。小聪同学在课余时间自制了一个气压计，如图所示，取一根吸管，靠近玻璃管口，通过吸管向右吹气，玻璃管内液面高度会 _______（选填“升高”“降低”或“不变”），这是因为流体在流速大的地方压强 _________。

三、综合题

16．我国具有完全自主知识产权的新一代大型客机C919在上海浦东国际机场首飞，这标志着中华民族百年的“大飞机梦”取得了历史性突破。

（1）如图乙所示，飞机的机翼做成上凸下平的形状，飞机飞行时，机翼上方气流比下方气流的流速大，下方空气的压强________（填“大于”“等于”或“小于”）上方空气的压强，从而使机翼获得了向上的升力；为了缩短飞机起飞或着陆的滑行距离，最好________（填“顺风”或“逆风”）起飞。

（2）在C919客机加速上升的过程中，机舱外的大气压____________（填“变大”“变小”或“不变”），机舱内先进的“呼吸系统”，使飞机在气压只有2.5×104 Pa左右的万米高空时，机舱内气压达到8.0×104 Pa , 机体1 m2面积上承受内、外气压的压力差约为________N；

17．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试验段速度．收缩段前装有整流栅，整流栅是做成方格状的，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，风机工作时风速的方向向 _____ （左/右）．

（2）风洞通过调节 _____ ，获得不同的风速．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，无风时记录测力计的示数，风机工作时测力计的示数将随着风速的变化面变化，关于这一现象，以下说法正确的 是 (   )

A．有风时测力计的示数比无风时的大，机翼模型下方的空气流速比上方的大

B．有风时测力计的示数比无风时的大，机翼模型下方的空气流速比上方的小

C．有风时测力计的示数比无风时的小，机翼模型下方的空气流速比上方的大

D．有风时测力计的示数比无风时的小，机翼模型下方的空气流速比上方的小

（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 关系图象如图丙所示，当风速是原来的 2 倍时，力 F 是原来的 _____ 倍．

18．阅读下列材料，然后回答问题.

物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体. 当流体处于流动状态时，其内部各处的压强有什么规律呢？

小明同学将图所示的玻璃管装置接到水流稳定的自来水管上，当水在玻璃管中流动时，可看到两个竖直管中液面的高度并不相同. 从图中可以看出在A、B两处管的粗细不同，因而A处流速小，B处流速大. 可见流体的压强与流速之间有着一定的关系．接着，小明又自制了一个飞机翼模型（如图-46），将其固定在托盘测力计上，在机翼模型的正前方用电扇迎面吹风来模拟飞机飞行时的气流，比较机翼上下方气流压强的大小，进一步验证了上面的关系.

（1）由如图所示的实验，可以得出流体的压强与流速之间有什么关系？

答：________________________________________________；

（2）在如图所示的实验中，电扇转动后，托盘测力计的示数发生了什么变化？

答：_______________________________________________________；

（3）下列四种情形中，哪几种情形能够运用上述的实验规律进行解释？_________

A．乒乓球运动员拉出的弧圈球能急速旋转而下沉

B．将氢气球放手后，它会漂向空中

C．直升飞机能够停在空中一定高度处     

D．船舶从海上驶入江面时会下沉一些

19．如图所示是小明用矿泉水瓶做了如下一些实验：

(1)如图a所示，他用水平力推动矿泉水瓶底部时，瓶子沿桌面平稳的移动：他用相同的水平力推瓶盖时，瓶子翻了，验证的是力的作用效果与力的_____有关；

(2)如图b所示，瓶盖侧面有一条条竖纹，其主要作用是_____；

(3)如图c所示，平放在水平桌面上的矿泉水瓶，用手推它一下，矿泉水瓶由静止变为运动，说明力可以改变物体的_____，矿泉水瓶离开手后，会继续运动一段距离，这是因为矿泉水瓶_____；

(4)他在空矿泉水瓶中装入少量热水，迅速倒出，然后马上盖上瓶盖，过一会看到瓶子变瘪了，如图d所示，验证_____是存在的；

(5)他在矿泉水瓶中装水，在侧壁扎了两个小孔，观察到如图e所示的现象，验证的是同种液体_____，压强越大；

(6)如图f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”），原因是_____。

参考答案：

1．A

【解析】

【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，所以竖直向上吹气每个改变乒乓球的运动状态，不能很好的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滚下落，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，乒乓球右上方空气流速大压强小，乒乓球左下方空气流速小压强大，产生向右上方的压力，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。

2．B

【解析】

【详解】

A．图甲所示向两张纸中向吹气，两张纸中间的空气流动速度大，压强小，两张纸外侧空气流动速度小，压强大，从而产生向内的压强差，纸张向中间靠拢，故A不符合题意；

B．用吸管吸饮料时，吸管内的气压减小，小于外界大气压，在外界大气压的作用下，将饮料压入口中，这是利用大所压强的原理，故B符合题意；

C．图丙所示向B管吹气，A管上方空气流动速度大，从而使管内的气压小，在外界大气压作用下，将液体往上压，故C不符合题意；

D．在机翼的上表面空气流动速度大小，压强小；机翼的下表面空气流动速度小，压强大，产生一个向上的压强差，从而产生一个向上的压力差，使飞机获得升力，故D不符合题意。

故选B。

3．D

【解析】

【详解】

A．温度计是利用液体的热胀冷缩的性质制成的，故A不符合题意；

B．吸尘器是利用流体压强与流速的关系制成的，故B不符合题意；

C．订书机用到的物理知识是比较多的，如压柄做得宽大有利于减小压强，钉书针（出针口）很尖细有利于增大压强，底座做得宽大有利于减小压强等等，但都不是连通器原理进行工作，故C不符合题意；

D．茶壶的上端开口，底部连通，是利用连通器的原理来工作的，故D符合题意。

故选D。

4．B

【解析】

【详解】

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强，故A不符合题意；

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符合题意；

C．钢笔吸墨水利用的是大气压，故C不符合题意；

D．热气球升空利用的是物体的浮沉条件，故D不符合题意。

故选B。

5．D

【解析】

【详解】

A．飞机飞行时，利用流速不同压强不同飞行，故A不符合题意；

B．高铁匀速直线运动，受到平衡力的作用，故B不符合题意；

C．飞艇的飞行受到不平衡的力的作用，故C不符合题意；

D．压路机的滚子做成圆形，可以减小受力面积增大压强，故D符合题意。

故选D。

6．D

【解析】

【分析】

【详解】

A．坐在行驶的汽车里，由于乘客随汽车一起向前运动，路边的树木相对于汽车向后运动，因此他是以汽车为参照物的，故A正确，不符合题意；

B．照相机的镜头相当于凸透镜，当u＞2f时，凸透镜成倒立、缩小的实像，摄像头的成像原理与照相机相同，故B正确，不符合题意；

C．车上窗帘往外飘，是因为车在行驶过程中，车外空气的流速大于车内空气的流速，流速大的位置压强小，则车内压强大于车外压强，将窗帘往外压，因此车上窗帘往外飘，故C正确，不符合题意；

D．凸面镜对光线有发散作用，应用在汽车的观后镜和街头路口的反光镜，凸面镜成正立、缩小的虚像，能增大司机的观察范围，减少交通事故，故D错误，符合题意。

故选D。

7．D

【解析】

【分析】

【详解】

A．墙壁上的吸盘，是大气压强的作用，故A不符合题意；

B．升空的孔明灯利用了空气的浮力，故B不符合题意；

C．三峡船闸是利用连通器原理来工作的，故C不符合题意；

D．飞机机翼上部凸起，飞机起飞时，在机翼上方的空气流速大压强小，在机翼下方的空气流速小压强大，便形成向上的升力，故D符合题意。

故选D。

8．B

【解析】

【详解】

根据流体压强与流体速度的关系可知，看到烟雾顺着车窗缝隙钻出车外，是由于窗外空气流速大，窗内气体压强大于窗外气体压强，所以烟雾向外钻出。

故选B。

9．A

【解析】

【分析】

【详解】

A. 吸盘能紧紧的贴在玻璃上是因为大气存在压强，故A符合题意；

B. 风沿窗外墙面吹过时，窗外空气流速大压强小，窗帘内外产生压强差，使窗帘受到向外的压力从而飘向窗外，故B不符合题意；

C. 风雨天打伞，伞面上方空气流速快压强小，伞面上下产生压强差，使伞面受到向上的压力从而上翻，故C不符合题意；

D. 列车驰过时，带动列车周围空气流速变大，压强变小，使安全线内的人身体前后产生压强差，使人受到向列车方向的压力从而被吸向列车，故D不符合题意。

故选A。

10．A

【解析】

【详解】

犬鼠的洞穴有两个出口，由于一个是平的，另一个则是隆起的土堆，这样等质量的空气在相同的时间内通过出口的上表面，吹过平坦表面的风运动速度小，压强大；吹过隆起表面的风流速大，压强小。所以，地面上的风吹进了犬鼠的洞穴，给犬鼠带去了习习凉风。综上所述，气流应该从平的洞口流入，从隆起土堆的洞口流出，由图知道，A符合题意。

故选A。

11．     小     压强

【解析】

【详解】

[1][2]风沿着外墙吹过时，窗帘外侧空气流速大，压强小，内侧空气流速慢，压强大，窗帘受到向外的压强大于向内的压强，形成一个向外的压强差，把窗帘压向窗户外面。

12．     重新沸腾     ③②④

【解析】

【详解】

（1）[1]甲图中，冷水倒在烧瓶上，瓶内气体温度降低，气压变小，因为液体的沸点随液面上方气压的减小而降低，所以，刚停止沸腾的水又重新沸腾。

（2）[2]乙图中，从漏斗的上方吹气，气体从乒乓球的上方流出，乒乓球上方空气流速大于下方空气流速，上方压强小于下方压强，压强差使乒乓球受到向上的托力，不掉落下来，所以正确的序号顺序为③②④。

13．     静止     小

【解析】

【分析】

【详解】

[1]飞机飞行时，飞行员相对于飞机位置没有发生改变，故飞行员相对于飞机是静止的。

[2]由于机翼都做成上凸下平的形状，同一股气流在相同的时间内，通过机翼的上方和下方，上方气流通过时经过的路程大，速度大，压强小；下方气流通过时经过的路程小，速度小，压强大。机翼下方压强大于上方压强，机翼在压强差下产生向上的升力。

14．     增大     增大

【解析】

【详解】

[1][2]由于气流偏导器上表面平直，底部呈弧形凸起，所以当跑车高速行驶时，流过气流偏导器下方的空气比上方的空气速度增大，压强减小，从而使车对地面的压力增大，摩擦力增大，提高了车轮的着地性能。

15．     大气压##大气压强     升高     小

【解析】

【分析】

【详解】

[1]日常生活中用吸管“吸”饮料时，吸走饮料管中的空气，管内空气压强减小，饮料在大气的作用下进入管内，并在管内上升进入嘴里，所以是在大气压的作用下将饮料“吸”入嘴中。

[2][3]往管上方吹气，玻璃管口上方的空气流动速度增大，空气流速大的地方压强小，故管口大气压减小，瓶内空气的压强不变，瓶内气压把液体压入管内，玻璃管内液面会升高。

16．     大于；     逆风；     变小；     5.5×104。

【解析】

【详解】

(1)[1]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，由于飞机的机翼上凸下平，飞机飞行时，由于上表面弯曲，所以机翼上方的气流流速就大于机翼前方的气流流速；而下表面平直，因此机翼下方的气流流速大致等于前方的气流流速，从而可以知道，机翼下方的气流流速就小于机翼上方的气流流速，所以机翼上方的压强小于机翼下方的压强，这样就产生了作用在机翼上的向上的升力；

[2]飞机逆风起飞时，上下面的压强差较大，产生向上的升力较大，为了缩短飞机起飞或着陆的滑行距离，最好逆风起飞；

(2)[3]由于大气压随高度的升高而降低，故在C919客机加速上升的过程中，机舱外的大气压变小；

[4]机体1 m2面积上承受内、外气压的压力差为

。

17．     试验     右     电机转速     风     D     4

【解析】

【详解】

（1）试验段的横截面面积最小，则试验段的风速最大，所以实验模型应放置在试验段；

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）根据题意：“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”可知，风洞通过调节电机转速来获得不同的风速；

实验时，模型和风有位置的变化，故以风为参照物，模型是运动的；

（3）有风时，模型上表面凸起，速度大，压强小，下表面平直，速度小，压强大，产生向上的升力，测力计示数小，故D正确；

（4）根据F与风速的二次方v2关系图象知，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．

18．     流速越大的位置压强越小；      托盘测力计的示数会减小；      A．

【解析】

【分析】

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．解答此题就要根据这个原理来回答．分析流体的流速如何变化从而得出压强的变化，或根据压强的变化来分析流速的变化．

【详解】

（1）甲图中，A管比较粗，B管较细．在流量一定时，管子越细，水的流速就越大．A管上方液柱高说明压强大，由此得出流体压强与流速的关系：流速越大的位置压强越小．

（2）电扇转动后，气流会流经飞机机翼模型，机翼模型上方空气通过的路程长，流速大，向下的压强小；机翼模型下方空气通过的路程短，流速小，向上的压强大，从而形成了一个向上的压强差，使托盘测力计的示数减小．

（3）A、乒乓球的急速旋转，带动了空气的旋转，球的上方空气的旋转方向与空气相对于乒乓球的运动方向相反，两者抵消，空气流速慢．而下方空气的旋转方向与空气相对于乒乓球的运动方向相同，两者迭加，空气流速快．故球的上方空气流速慢，压强大，下方流速大，压强小而下沉．故A符合题意．

B、氢气球升空是受到浮力．与流体压强无关，故B不符合题意．

C、直升飞机是利用螺旋桨的运动对空气施加了一个向下的力，物体间力的作用是相互的，空气对螺旋桨施加了一个向上的力，将飞机托住，与流体压强无关，故C不符合题意．

D、船舶从海上驶入江面时会下沉一些．是因为江水密度小于海水密度，与流体压强无关，故D不符合题意．

故答案为（1）流速越大的位置压强越小；（2）托盘测力计的示数会减小；（3）A．

【点睛】

此题考查的是流体压强与流速关系在生活中的应用，容易出错的是有些同学不能分析出流体流速的变化情况，这是因为对生活常识的了解太少所致．

19．     作用点     增大摩擦力     运动状态     具有惯性     大气压强     深度越深     出瓶外     气体流速越大的位置压强越小

【解析】

【详解】

(1)[1]如图a所示，两个力的大小相同，方向相同，作用点不同，力的作用效果不同，所以可以验证力的作用效果跟力的作用点有关。

(2)[2]瓶盖侧面有一条条竖纹，是在压力一定时增大接触面粗糙程度来增大摩擦力。

(3)[3]平放在水平桌面上的矿泉水瓶，处于静止状态，用手推它一下，矿泉水瓶由静止变为运动，矿泉水瓶的速度发生变化，说明力可以改变物体的运动状态。

[4]矿泉水瓶和手一起运动，当手停止运动时，由于惯性矿泉水瓶由于惯性要保持原来的运动状态，所以矿泉水瓶离开手后，会继续运动一段距离。

(4)[5]在空矿泉水瓶中装入少量热水，迅速倒出热水，瓶内气体温度高，当封住瓶盖，瓶内气体温度逐渐降低，瓶内气压减小，瓶外大气压大于瓶内气压，把瓶子压瘪。

(5)[6]在矿泉水瓶中装水，在侧壁扎了两个小孔，观察到下面小孔的水喷得远，说明受到的压强大，可以证明同种液体，液体的深度越深液体压强越大。

(6)[7][8]一个小纸团放在瓶口处，正对着瓶口用力迅速吹气，瓶口处空气流速大压强小，瓶内空气流速小压强大，把纸团压出，所以纸团飞出瓶外。