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备考2024年中考物理重难点精讲精练:87-热点44 大气压强 流体压强与流速的关系(精练)
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这是一份备考2024年中考物理重难点精讲精练:87-热点44 大气压强 流体压强与流速的关系(精练),共22页。试卷主要包含了选择题,填空题,计算题等内容,欢迎下载使用。
中考物理热点复习精讲精练
热点44 大气压强 流体压强与流速的关系(精练)
一、选择题
1.如图所示,不能说明大气压存在的是( )
A.覆杯实验 B.孔明灯升空
C.吸盘挂物件 D.吸管吸饮料
2.应用下列的实例或“小实验”,可以最恰当说明大气压强存在的是( )
A.锋利的篆刻刀 B.水从侧壁流出
C.用吸管喝水 D.硬币跳高
3.黄老师在X地的课室做托里拆利实验,测得大气压为px,如图甲所示;与此同时,江老师在Y地用同样的装置做了该实验(两地g值相等),测得大气压为py,如图乙所示。忽略温度的影响,由图可知,下列情况符合事实的是( )
A.px大于py
B.px小于py
C.py等于760mm高的水银柱产生的压强
D.px等于758mm高的水银柱产生的压强
4.如图所示为托里拆利实验的装置图,下列表述正确的是( )
A.将玻璃管稍微倾斜,管内外水银面高度差将变大
B.向槽中继续注入水银,管内外水银面高度差将变小
C.使用更粗一些的等长的玻璃管,管内外水银面高度差将不变
D.将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面,管内外水银面高度差将变大
5.利用如图所示的装置测量大气压时,将灌满水银的玻璃管竖直倒插入水银槽中,管内水银面降到比管外水银面高750mm时就不再下降了。若再将玻璃管倾斜,水银柱的长度增加到760mm,则此时大气压强的值应是( )
A.760mm水银柱 B.750mm水银柱
C.755mm水银柱 D.无法确定
6.做托里拆利实验时,测得管内外水银面高度差为760mm。下列措施中可以改变这个高度差的是( )
A.把实验移到高山上去做
B.用粗一些的玻璃管做实验
C.把玻璃管往上提一提,但不出水银面
D.往水银槽内加少量水银
7.铜仁市平均海拔高度459m,该市甲、乙、丙三个同学分别做了托里拆利实验,用刻度尺测量水银柱的长度,读出水银柱的长度分别为74.0cm、74.8cm和75.2cm,已知其中一个同学实验时管内混入了空气,另一个同学没有把管放竖直,倾斜着就测量了它的长度,只有一个同学方法正确。请你判断当时的大气压相当于水银柱的高度是( )
A.74.0cm B.75.2cm
C.74.8cm D.这三个数字的平均值
8.如图所示,把一根两端开口的细玻璃管,通过橡皮塞插入装有红色水的玻璃瓶中,从管口向瓶内吹入少量气体后,瓶内的水沿玻璃管上升的高度为h。把这个自制气压计从1楼带到5楼的过程中(对瓶子采取了保温措施),观察到管内水柱的高度发生了变化,下列说法错误的是( )
A.往瓶内吹气后,瓶内气压大于瓶外大气压
B.水柱高度h增大,说明大气压降低了
C.水柱高度h越小,瓶内外的气体压强差越大
D.上楼的过程中,给瓶子保温是为了避免温度对测量结果的影响
9.如图所示,将椭圆形厚玻璃瓶装满水,把细玻璃管通过带孔的橡皮塞密封插入瓶中。下列操作及现象描述正确的是( )
A.沿着椭圆长轴方向用力捏厚玻璃瓶,液柱下降
B.沿着不同方向用力捏厚玻璃瓶,液柱都上升
C.沿着不同方向用力捏厚玻璃瓶,液柱都下降
D.沿着不同方向用力捏厚玻璃瓶,液柱都不变
10.如图是在山脚下自制的简易气压计,从山脚带到山顶后,气压计的瓶外气压和水柱高度与山脚下比较,下列说法正确的是( )
A.瓶外气压升高,水柱高度下降
B.瓶外气压降低,水柱高度上升
C.瓶外气压升高,水柱高度上升
D.瓶外气压降低,水柱高度下降
11.如图所示,装有常温水的玻璃瓶中密封部分空气,细玻璃管插入瓶中,整个装置密封不漏气。下列关于细管中水柱液面升降情况,描述正确的是( )
A.用力挤压玻璃瓶,液面下降
B.将玻璃瓶放入沸水中,液面下降
C.在细管管口水平吹气,液面下降
D.提着玻璃瓶从山顶走到山脚,液面下降
12.日常生活中的“吸”与物理知识紧密联系。下列“吸”与大气压有关的是( )
A.电视机屏幕“吸”灰尘 B.用吸管“吸”饮料
C.磁铁“吸”铁 D.汽车窗帘被“吸”出窗外
13.在如图所示的实例中,利用了大气压强的是( )
A.站在安全线以外候车
B.水坝设计成上窄下宽
C.拔火罐治疗肩部问题
D.切蛋器装有细钢丝
14.2018年5月14日,川航重庆至拉萨3U8633航班在飞行期间出现挡风玻璃碎裂,导致驾驶舱处于高空低温失压的状态,在空管和机组人员的冷静处理下,飞机安全迫降于成都双流机场。关于飞机的飞行,下列说法正确的是( )
A.飞机正常飞行时,机翼上方空气流速大,压强小
B.飞机正常飞行时,乘客系上安全带是为了消除自身的惯性
C.挡风玻璃碎裂后,驾驶舱内的气压突然变为零
D.飞机在迫降过程中运动状态始终保持不变
15.小榕在河边玩耍时,不小心将一皮球掉落在平静的河水中。于是他朝如图所示的AB方向划水,皮球就逐渐回到岸边,被轻松拿起,下列原理分析正确的是( )
A.此实验是利用了大气压把皮球压回到岸边
B.朝AB方向划水是增大此处水流速度来增大压强
C.朝AB方向划水是增大此处水流速度来减小压强
D.朝BA方向划水不能使皮球回到岸边
16.如图所示现象中不能揭示流体压强与流速关系的实验是( )
A.图中所示向两张纸中间吹气,纸张向中间靠拢
B.图中所示钢笔胆吸入墨水
C.图中所示向纸条上方吹,纸条飘起
D.图中向B管吹气,A管中的水面上升
17.下列能说明流体压强与流速关系的是( )
A.拦河坝设计成下宽上窄
B.纸片能托住倒过来的一满杯水而不洒
C.高压锅容易把食物煮熟
D.两船并行容易相“吸”发生碰撞
18.在实验中,常用胶头滴管吸取药液。下列现象中,“吸”的物理原理与其相同的是( )
A.穿在身上的化纤衣服容易“吸”灰尘
B.磁铁可以“吸”引大头针等铁制品
C.中医理疗拔火罐时,玻璃罐“吸”在皮肤上
D.车快速驶过,尘土被“吸”向车的尾部
19.如图,某创新实验小组设计的“研究液体压强与流速的关系”的装置,Y为上端开口的容器,储存液体,X1、X2为上端开口的细玻璃管,与矿泉水瓶、细塑料管等连通。M、N分别是X1、X2内液体中同一水平线上的两个点。下列判断正确的是( )
A.开关关闭时,X1内的液面高于X2内的液面
B.开关打开时,X1内的液面低于X2内的液面
C.开关关闭时,液体在M点的压强大于液体在N点的压强
D.开关打开时,液体在M点的压强大于液体在N点的压强
20.龙卷风将物体“吸”起卷入空中,下列与“吸”字蕴含的物理道理相同的现象是( )
A.地球“吸”地面上物体
B.两个光滑铅块压紧后“吸”住
C.两船并行时小船被大船“吸”了过去
D.梳头后的梳子会“吸”头发
21.电动车安装遮阳伞,在遮阳挡雨的同时,也存在安全隐患。如图情景与其原理不同的是( )
A.高铁站台上划定安全线
B.飞艇静停于空中
C.飞机的机翼设计
D.赛车尾部安气流偏导
22.小明家新买的汽车顶部有天窗,打开时能够有效地使车内外空气流通。如图所示是汽车行驶时所打开的天窗,下面有关换气原理的判断正确的是( )
A.车外气体流速大于车内,空气从内部被压出
B.车外气体流速小于车内,空气从外部被压入
C.车外气体流速大于车内,空气从外部被压入
D.车外气体流速小于车内,空气从内部被压出
23.夏天到了,为了躲避阳光中紫外线的暴晒,有人对电动车安装如图所示遮阳伞。交警部门提示:电动车遮阳伞虽能遮阳,但存在极大安全隐患,它增大了车辆面积,破坏了车辆稳定性,要求拆除!当电动车快速行驶时,下列说法正确的是( )
A.遮阳伞上面空气流速小,压强小,伞被向下压
B.遮阳伞下面空气流速大,压强小,伞被向上吸
C.遮阳伞上面空气流速大,压强大,伞被向下压
D.遮阳伞下面空气流速小,压强大,伞被向上吸
24.据报道,曾经发生在甘肃省酒泉市瓜州县出现三次短时“龙卷风”天气,它能把地面上的人、动物或物体等“吸起”卷入空中(如图)。下列关于龙卷风说法正确的是( )
A.龙卷风中心流速快,压强大
B.龙卷风中心流速快,压强小
C.龙卷风中心流速慢,压强大
D.龙卷风中心流速慢,压强小
25.如图所示的四种飞行器,在飞行时利用流体压强与流速关系获得升力的是( )
A.直升机 B.热气球
C.火箭 D.客机
26.2022年4月,中国大飞机运20机群飞跃了半个地球运送物资(如图所示),展示了强大的投放能力。下列物体产生升力的原理与运20的机翼产生升力的原理最相似的是( )
A.飞鸟翅膀 B.火箭
C.气象探测气球 D.降落伞
二、填空题
27.如图是护士给病人输液的装置,药水瓶上插着两根管,“输液管”通过“针管”给病人输液,注射器的针尖做得很细是为了 (选填“增大”或“减小”)压强。另一根“闲置管”通过瓶盖扎进瓶内药水中,这根“闲置管”是在输液过程中,当瓶内气压减小时,在 的作用下使空气进入瓶内。
28.如图所示是“新型冠状病毒肺炎”疫情防控期间负压救护车的结构图,车内空间为负压舱,它能滴水不漏地防护病毒再传播。该装置主要部分是一个抽气机,被污染的空气经过消毒、杀菌处理后,用抽气机将其从车内抽出,使车内气压 (选填“高于”、“低于”或“等于”)车外大气压,清洁的空气由车外流向车内。
三、计算题
29.小杰家的压力锅锅盖上标有“××铝制品厂压力锅”的字样,高压锅的横截面积为4.0×10﹣2m2,限压阀的质量为100.8g,排气孔的面积为7mm2;求:(g取10N/kg;外界大气压强为1标准大气压取1×105Pa)
(1)锅内气体的压强最大可达多少?
(2)锅盖至少要能承受多大的力才能保证安全?
(3)设锅内压强每增加3.6×103Pa,水的沸点就相应的增加1℃,则锅内的最高温度可达多高?
30.有一种气压保温瓶其结构如图所示。用手压下按压器,气室上方小孔被堵住,在瓶内气体压强作用下,水经出水管流出。松手后按压器被弹簧弹起,露出小孔。按压器面积为8cm2,瓶内水面低于出水管口8cm,出水管最高处高出瓶内水面10cm,(按压时弹簧的平均弹力为1牛,大气压p 0=1.01×105Pa,g=10N/kg,按压器所受重力忽略不计)
(1)气室上方小孔的作用是 。
(2)要将水压出管口,瓶内水面上方的压强至少要多大?
(3)在按压器上至少要加多大的压力?
答案详解
1.【分析】大气压强的存在可以用实验来证明,我们学过的能够证明大气压存在的实验有:马德堡半球实验;覆杯实验;吸管吸饮料等。
【解答】解:A、覆杯实验杯口的纸片不落下,是大气压作用的结果,故A不符合题意;
B、孔明灯升空是灯罩内气体膨胀,密度变小,孔明灯向下的重力小于向上的浮力,从而升起来,故B符合题意;
C、吸盘挂钩靠大气压吸附在光滑的玻璃上,故C不符合题意;
D、从杯子中吸饮料,是因为吸管内气压小于大气压,杯子中的饮料在大气压的作用下,进入口中,故D不符合题意。
故选:B。
2.【分析】大气压的应用大多是利用内外的气压差,所以要判断是否是大气压的应用,要注意有没有形成这个“气压差”。
【解答】解:A.锋利的篆刻刀是利用减小受力面积的方法,增大压强,属于固体的压强,不能说明大气压强的存在,故A不符合题意;
B.水从侧壁流出说明液体有压强,故B不符合题意;
C.用吸管吸饮料时,嘴内的气压小于外界大气压,饮料在大气压力作用下上升,利用了大气压,故C符合题意;
D.没有吹气时,硬币上方和下方都受到相同的大气压的作用,在硬币上方沿着与桌面平行方向用力吹一口气,硬币上方气流速度大于下方的气流速度,硬币上方压强小于下方压强,产生向上的升力,因此硬币就“跳”过了栏杆,利用的是流体压强与流速的关系,故D不符合题意。
故选:C。
3.【分析】在托里拆利实验中,玻璃管内外水银面的高度差反映了大气压强的大小。
【解答】解:在托里拆利实验中,玻璃管内外水银面的高度差反映了大气压强的大小,玻璃管内水银柱产生的压强等于大气压强,水银柱的高度是指玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度;
故图甲测得的大气压px等于750mm高的水银柱产生的压强,图乙测得的大气压py等于760mm﹣20mm=740mm高的水银柱产生的压强,因此px大于py,故A符合题意,BCD 不符合题意。
故选:A。
4.【分析】在托里拆利实验中,水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的,在玻璃管内上方是真空的情况下,管内外水银柱的高度差一般不会改变。
【解答】解:
A、若将玻璃管稍稍倾斜,不能改变大气压的大小,管内外水银面的高度差将不变,故A错误;
B、向槽中继续注入水银,不能改变大气压的大小,管内外水银面高度差不变,故B错误;
C、使用更粗一些的等长的玻璃管,不能改变大气压的大小,管内外水银面高度差不变,故C正确;
D、将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面,不能改变大气压的大小,管内外水银面高度差不变,故D错误。
故选:C。
5.【分析】根据外界气压是否变化分析。
【解答】解:在做托里拆利实验时,只要外界大气压不变,管内外水银面的高度差就不变,改变玻璃管的粗细、少许改变管的倾斜程度、将玻璃管轻轻上提一点、往水银槽中加些水银等操作,都不会影响到管内外水银面的竖直高度差。若再将玻璃管倾斜,外界大气压不变,竖直方向上水银柱的高度差依然为750mm不变,故B正确。
故选:B。
6.【分析】托里拆利实验要抓住是大气压支持住水银柱,故大气压有多大,支持住的水银柱就有多高。
【解答】解:托里拆利实验中,水银槽内水银的多少、玻璃管的粗细、把璃管往上提或下按,都不能改变大气压的大小,又不能改变水银柱的压强,故都不能使管内外高度差变化。只有把实验移到高山上去做,高山上大气压小,能支持的水银柱高度也就变小,故D正确,ABC错误。
故选:A。
7.【分析】先分析混入了空气和玻璃管没有竖直放置对测量的大气压数值的影响,从而分析出哪一个数值是正确的测量结果,最后选出答案。
【解答】解:在做托里拆利实验时,若玻璃管中混入了空气,会使测量结果偏小;若玻璃管没有放竖直,则会使测量结果偏大,所以74.0cm是混入空气的测量结果,75.2cm是玻璃管没有放竖直的测量结果,而乙同学测出的74.8cm才是正确的测量结果。
故选:C。
8.【分析】(1)瓶内封闭气体压强p等于大气压p0与玻璃管内水柱产生的压强之和(大于外界大气压),即p=p0+ρ水gh,h为玻璃管内水柱的高度;
(2)大气压强随高度的增加而减小;
(3)一定体积的气体,温度越高压强越大。
【解答】解:A.往瓶内吹气后,瓶内气压大于瓶外大气压,压着瓶内的水沿玻璃管上升,故A正确。
B.水柱高度h增大,说明内外气压差变大了,故说明外界大气压降低了,故B正确。
C.水柱高度h越小,瓶内外的气体压强差越小,故C错误。
D.上楼的过程中,给瓶子保温是为了避免温度对测量结果的影响,故D正确。
故选:C。
9.【分析】用双手挤压玻璃瓶,因玻璃瓶的形状发生微小的改变,就能使瓶子的容积因挤压而发生微小的减小量,当沿椭圆长轴方向压瓶壁,瓶变圆容积变大,玻璃瓶中的水由于是已灌满的且水的体积不变,所以会观察到细玻璃管内的水面下降;当沿椭圆短轴方向压瓶壁,瓶变扁容积变小,管中水面上升。
【解答】解:当沿椭圆长轴方向压瓶壁,瓶变圆容积变大,玻璃瓶中的水由于是已灌满的且水的体积不变,所以会观察到细玻璃管内的水面下降;当沿椭圆短轴方向压瓶壁,瓶变扁容积变小,管中水面上升,故A正确,BCD错误。
故选:A。
10.【分析】大气压随高度的增加而减小;简易的自制气压计的原理:瓶内压强=外界大气压+水柱产生的压强。
【解答】解: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。故ACD错误,B正确。
故选:B。
11.【分析】瓶内气压等于瓶外大气压和细玻璃管内水柱产生的压强之和,即p内=p大气压+p水柱,如果瓶外大气压不变时,增大瓶内压强可以使液面升高;如果内部压强不变时,瓶外大气压减小时可以使液面升高,据此便可分析得出答案。
【解答】解:
A、用力挤压玻璃瓶,瓶内气体体积减小压强增大,而瓶外大气压不变,所以液面升高,故A错误;
B、将玻璃瓶放入沸水中,瓶内液体和气体受热膨胀,导致瓶内气压增大,而瓶外大气压不变,所以液面升高,故B错误;
C、在细管管口水平吹气,根据流体压强与流速的关系,上方流速大压强小,瓶内气压大于外界气压,所以液面升高,故C错误;
D、若提着玻璃瓶从山顶走到山脚,当高度降低时,瓶外大气压升高,由于瓶内气体密闭,且玻璃管很细,可近似认为瓶内气体的压强不变,所以细玻璃管内水柱产生的压强会变小,则液面下降,故D正确。
故选:D。
12.【分析】(1)磁铁具有吸引铁、钴、镍的性质;
(2)吸管吸饮料利用的是大气压;
(3)带电体具有吸引轻小物体的性质;
(4)流体压强与流速的关系:在气体和液体中,流速越大的位置压强越小。
【解答】解:A、电视机工作时带静电,静电能够吸引轻小物体,所以电视机屏幕上容易“沾”上灰尘,与大气压无关,故A不合题意;
B、用吸管吸饮料时,吸管内气压减小,小于外界大气压,在大气压的作用下饮料被压入吸管,故B符合题意;
C、磁铁“吸”铁,是因为磁铁具有吸引铁的性质,与大气压无关,故C不合题意;
D、汽车窗帘被“吸”出窗外是因为车外的空气的流速大,车内空气的流速小,产生了一个向外的压强差,与大气压无关,故D不合题意。
故选:B。
13.【分析】(1)流体流速越大的位置,压强越小。
(2)液体内部压强随着深度的增加而增大。
(3)拨火罐“粘”在皮肤上,是利用了大气压。
(4)减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
【解答】解:
A.在站台上的乘客要站在安全线以外候车,是因为空气流速越快的位置压强越小,不是利用了大气压强,故A错误;
B.拦河大坝设计成上窄下宽的形状,是因为压强随深度的增加而增大,不是利用了大气压强,故B错误;
C.利用拔火罐进行治疗,先要用火对火罐加热,使火罐内的空气减少,气压减小,然后利用大气压将火罐压在人体上,属于大气压的应用,故C正确;
D.切蛋器装有细钢丝,是在压力一定时,减小受力面积来增大压强,故D错误。
故选:C。
14.【分析】(1)机翼上方的空气流速比下方的快,因此下方向上的压强大于上方向下的压强,上下表面存在一个压力差,这就是机翼的升力。
(2)根据流体压强和流速的关系、惯性分析解答。
(3)挡风玻璃碎裂,导致驾驶舱处于高空低温失压的状态,据此分析;
(4)运动状态不变是指静止或匀速直线运动。
【解答】解:A、根据流体压强和流速的关系可知,飞机正常飞行时机翼上方空气流速大压强小,故A正确;
B、飞机的速度很快,挡风玻璃碎裂后,舱外的空气流速很大,压强变小,舱内的空气流速较小,压强较大,在内外压强差的作用下,乘客很容易被吸出舱外,所以系安全带,主要是为了防止被“吸出”舱外,同时也是为了减小惯性带来的危害,故B错误;
C、根据挡风玻璃碎裂,导致驾驶舱处于高空低温失压的状态可知,挡风玻璃碎裂后,驾驶舱内的气压会突然减小,但不会为零,故C错误;
D、飞机在迫降过程中速度大小和运动方向都在发生变化,所以运动状态始终保持在变,故D错误。
故选:A。
15.【分析】流体压强与流速的关系:流体流速越大的地方压强越小。
【解答】解:他朝如图所示的AB方向划水,球与小榕之间水的流速变大,压强变小,而球的外侧水的流速小、压强大,所以球会被压到岸边,故C正确。
故选:C。
16.【分析】分析每一项是否用到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:A、向两张纸中间吹气,两张纸中间空气流速大,压强小,外侧空气流速小,压强大,使纸张向中间靠拢,故A不符合题意。
B、钢笔胆吸入墨水是利用了大气压的作用,不能揭示流体压强与流速的关系,故B符合题意。
C、将一纸条放在嘴边,用力从纸条上方吹气,因为纸条上方的空气流速大,压强小,纸条下方的空气流速小,压强大,纸条受到一个竖直向上的压力差,所以纸条就飘起来,故C不符合题意;
D、往管中轻轻吹气,可以看到竖直管中的水面上升,原因是:往管中吹气,竖直管上方空气的流速增大,压强减小,竖直管中液体受到向上的压强大于向下的压强,所以竖直管的水上升,故D不符合题意。
故选:B。
17.【分析】明确流体压强与流速的关系:流体流速越快的位置,压强越小,据此结合选项中的描述逐一进行判断。
【解答】解:A、拦河坝设计成下宽上窄的原因是:液体内部压强随着深度的增加而增大,故A不符合题意;
B、纸片能托住倒过来的一满杯水而不洒,验证了大气压的存在,故B不符合题意;
C、高压锅容易把食物煮熟,这是利用气压大、沸点高的特点,故C不符合题意;
D、当船并行时,中间的水流动速度增大,压强减小。船外侧大的压强将船向中间挤压,造成相吸相撞,利用的是流体压强和流速的关系,故D符合题意。
故选:D。
18.【分析】(1)由于大气有重力且具有流动性,故大气会对地球表面的物体产生压强;大气压在生活中有很广泛的应用,如:吸饮料、钢笔吸墨水、吸盘式挂钩等等;
(2)由于摩擦而使物体带电叫摩擦起电,带电体具有吸引轻小物体的性质;
(3)磁铁的性质:磁铁具有磁性,它能吸引铁、钴、镍等;
(4)在流体中,流速越大的位置压强越小。
【解答】解:用胶头滴管吸取药液,要先把滴管橡胶内的空气挤出,在外界大气压的作用下,药液就被压进滴管里;
A、穿在身上的化纤衣服容易“吸“灰尘,因为化纤衣服摩擦起电后带静电,会吸引轻小物体,与大气压无关,故A不符合题意;
B、磁铁具有磁性,它能吸引钉子、大头针等铁制品,不是大气压引起的,故B不符合题意;
C、拔火罐使用时,先把酒精在罐内烧一下,罐内空气受热排出,此时迅速把罐扣在皮肤上,使罐内气体温度升高,等到罐内的空气冷却后压强降低,小于外面的大气压,外面的大气压就将罐紧紧地压在皮肤上,所以这是由于大气压引起的,故C符合题意;
D、汽车驶过的地方空气流动速度大,压强小,其它地方的空气流速小压强大,灰尘在内外压强差的作用下被压向汽车,不是利用大气压,故D不符合题意。
故选:C。
19.【分析】(1)上端开口,下部连通的容器叫做连通器,连通器的特点是容器中装有同一种液体,液体不流动时,各个容器中液面总是相平的;
(2)流体流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大;
(3)分别根据连通器原理、流体压强和流速的关系判断开关关闭、打开时M点和N点到液面的距离大小,然后利用p=ρ液gh判断液体在M点的压强和液体在N点的压强大小。
【解答】解:AC、开关关闭时,液体处于静止状态,X1、X2与Y构成连通器,根据连通器特点可知,X1内的液面与X2内的液面相平,则由题意可知M点和N点在液体中所处的深度相同,根据p=ρ液gh可知,液体在M点的压强等于液体在N点的压强,故AC错误;
BD、开关打开时,由于X1下面的管子比X2下面的矿泉水瓶细,液体流经X1下面的管子时流速大,压强小,而流经X2下面的矿泉水瓶时流速小,压强大,所以X1内的液面低于X2内的液面,结合题意可知此时M点所处的深度较小,根据p=ρ液gh可知,液体在M点的压强小于液体在N点的压强,故B正确,D错误。
故选:B。
20.【分析】龙卷风的实质是高速旋转的气流,当刮起龙卷风时,龙卷风内部的空气流动速度增大,压强减小;龙卷风外侧的压强不变,地面上的物体或人畜如果被圈在龙卷风中,受到向内且斜向上的压强大于向外且斜向下的压强,受到向内且斜向上的压力大于向外且斜向下的压力,物体或人畜在压力差的作用下被“吸”起卷入空中,利用的是流体压强和流速的关系,据此对各选项逐一进行分析即可作答。
【解答】解:龙卷风将物体“吸”起卷入空中,利用的是流体压强和流速的关系;
A、地球“吸”地面上物体,是指地面附近的物体由于受到地球的吸引而产生的力,故A错误;
B、两光滑铅块压紧后“吸”住,说明分子之间存在引力,故B错误;
C、当船并行时,中间的水流动速度增大,压强减小。船外侧大的压强将船向中间挤压,造成相吸相撞,利用的是流体压强和流速的关系,故C正确;
D、用塑料梳子梳头发时,塑料梳子与头发相互摩擦,发生了电荷的转移,从而使梳子和头发分别带上异种电荷而互相吸引,故D错误。
故选:C。
21.【分析】液体和气体都称为流体,流体流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大。
【解答】解:伞面“上凸下平”,当电动车快速行驶时,伞上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,伞就受到一个向上的升力,使伞面被向上吸,存在较大的安全隐患;
A、人离高速列车比较近时,人和列车的之间的空气流速大、压强小,人外侧的压强不变,人受到向列车方向的压强差,容易被压向列车,故人站在高铁站的安全线以外候车,故A不合题意;
B、飞艇静停于空中是因为其受到浮力等于重力,利用的是浮力原理,没有利用流体压强和流速的关系,故B符合题意;
C、飞机的机翼设计成流线型,由空气通过机翼上表面的流速大、压强小,通过下表面的流速小、压强大,从而形成向上的升力,利用了流体压强和流速的关系,故C不合题意;
D、赛车尾部安装的气流偏导器,相当于倒置的飞机机翼,赛车行驶时,上方的气流速度小于下方气流速度,形成对气流偏导器向下的压力,能使车轮更好地抓紧地面,利用了流体压强和流速的关系,故D不合题意。
故选:B。
22.【分析】依据流体压强与流速的关系来分析解答:流体流速越大的位置,其压强越小。
【解答】解:天窗前闭后开,在车顶形成一个凸面,加大了车顶空气的流速,使天窗开口处的气压小于车内的气压,则在压力差的作用下车内污浊的空气被自动“抽出”,从而保持车内空气清新,故A正确、BCD错误。
故选:A。
23.【分析】液体和气体都称为流体,生活中常见的流体是水和空气,流体的流速越大的地方,压强越小;流体的流速越小的地方,压强越大。
【解答】解:伞面“上凸下平”,当电动车快速行驶时,伞上方空气流速大,压强小;伞下方空气流速小,压强大,伞就受到一个向上的压强、压力差,伞面被向上吸,故D正确,ABC错误。
故选:D。
24.【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,这样就会形成一个向内的很大压力差;在压力差的作用下,地面上的人、动物或物体被“吸”起卷入空中,故B正确,ACD错误。
故选:B。
25.【分析】(1)热气球和飞艇都是受到浮力大于重力而上升的。
(2)客机的机翼上凸下平,利用流体压强与流速的关系获取升力。
(3)火箭、直升机是根据物体间力的作用是相互的而上升的。
【解答】解:A、直升机的螺旋桨给气体一个向下的力,由于物体间力的作用是相互的,气体给螺旋桨一个向上的力,使得直升机能飞起来,不是利用流体压强与流速关系,故A不符合题意。
B、热气球上升时,热气球受到的浮力大于重力,不是利用流体压强与流速关系,故B不符合题意。
C、火箭喷出燃气,火箭给燃气一个向下的力,物体间力的作用是相互的,燃气给火箭一个向上的力,推动火箭上升,不是利用流体压强与流速关系,故C不符合题意。
D、客机飞行时,飞机的机翼上凸下平,机翼上方空气流速大于下方空气流速,根据流体流速越大压强越小,机翼上方空气压强小于下方压强,飞机受到向上的升力作用,故D符合题意。
故选:D。
26.【分析】在流体中,流体流速越大的地方,压强越小。
【解答】解:飞机机翼为上方为凸型,下方是平的;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,由于上表面弯曲,下表面平直,所以空气通过机翼上表面的流速大,通过下表面的流速较小。因为机翼上方的空气流速大,压强较小;机翼下方的空气流速小,压强大,所以机翼受到一个向上的压强差,飞机受到向上的升力;
鸟的翅膀与飞机机翼形状相同,与飞机机翼的原理相同;火箭是利用物体间力的作用是相互的原理工作的;气象探测气球利用的是浮力;降落伞利用是空气的的阻力,故A正确。
故选:A。
27.【分析】压强的大小与压力和受力面积有关,据此分析针尖做得很尖的原因;根据大气压的作用分析“闲置”管的作用。
【解答】解:
(1)针头较细,是在压力一定,通过减小受力面积来增大压强;
(2)因为输液时,如果没有这根“闲置”,外部压强大于瓶内压强时,液体就无法输入到人体中,所以这根“闲置管”是在输液过程中,当瓶内气压减小时,在大气压的作用下使空气进入瓶内。
故答案为:增大;大气压。
28.【分析】负压救护车是利用负压技术是使救护车内的大气压强小于外界的大气压强。据此分析即可解答。
【解答】解:车内空间为负压舱,小于外界大气压,因此必须用抽气机将被污染的空气经过消毒、杀菌处理后从车内抽出,使车内气压低于车外大气压,在大气压作用下,清洁的空气只能由车外流向车内,并使空气由清洁区(医务人员区)流向感染源区(病人区)。
故答案为:低于。
29.【分析】(1)根据限压阀质量求出其重力,此时重力即为压力,利用限压阀出气口横截面积求出此时压强,再加上大气压的值即为锅内气体能达到的最大压强;
(2)为了能保证安全,锅盖所需要承受的压力应该等于锅内的蒸汽压力减去外部大气压力;
(3)先求出锅内压强增加量,再根据每增加3.6×103Pa水的沸点就相应的增加1℃求出水的沸点增加量,进而得出锅内的最高温度。
【解答】解:(1)锅内最大压强为:
p=p0+=1×105Pa+=2.44×105Pa;
(2)锅盖所承受的最小压力为:
F=pS′﹣p0S′=(p﹣p0)S′=(2.44×105Pa﹣1.0×105Pa)×4.0×10﹣2m2=5.76×103N;
(3)锅内压强增加了:
△p=p﹣p0=2.44×105Pa﹣1×105Pa=1.44×105Pa,
水的沸点增高:
Δt==40℃,
所以,锅内温度最高可达:t=100℃+40℃=140℃。
答:(1)锅内气体的压强最大可达2.44×105Pa;
(2)锅盖至少要能承受5.76×103N的力才能保证安全;
(3)设锅内压强每增加3.6×103Pa,水的沸点就相应的增加1℃,则锅内的最高温度可达140℃。
30.【分析】(1)保温瓶的内胆与出水管,构成连通器,当瓶的内外气压的平衡,水不流动,当瓶内气压大于瓶外气压和管口与瓶内水面之间的水的压强时,水就会在压强的作用下流出:
(2)根据p=ρgh计算液体产生的压强,然后根据水面上方的压强等于液体压强和大气压之和进行计算;
(3)根据p=公式变形可求得瓶内外气体对按压器的压力差△F。
【解答】解:(1)气压保温瓶属于连通器,气室上方小孔的作用是让壶身与大气接通,利用大气压工作;
(2)管口与瓶内水之间的压强差:
p水=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa;
水面上的压强:
p=p0+p水=1.01×105Pa+1×103Pa=1.02×105Pa;
(3)克服压强差所需的压力:
F水=p水S=1×103Pa×8×10﹣4m2=0.8N;
考虑克服弹簧弹力后所需的压力:
F=F水+F弹=0.8N+1N=1.8N。
答:(1)让壶身与大气接通,利用大气压工作;
(2)要将水压出管口,瓶内水面上方的压强至少要1.02×105Pa;
(3)在按压器上至少要加多大的压力为1.8N。
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