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题

这是一份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题，共23页。试卷主要包含了实验探究流体压强与流速的关系等内容，欢迎下载使用。
知识点1 流体压强与流速的关系
1.流体∶具有流动性的液体和气体统称为流体。
2.实验探究流体压强与流速的关系
3.生活中跟流体压强与流速关系相关的现象
（1）列车站台的安全线。列车通过时速度很快，人若站在安全线以外，则人与列车间的气体流速大，压强小，人背后的气体流速小，压强大，产生的压强差可能将人"推"向列车，造成事故（如图所示）。

（2）刮风时窗帘向外飘。窗外空气流速大、压强小，室内空气流速小、压强大，因此把窗帘"压"向窗外。
（3）另外，像喷洒消毒液的喷雾器、踢足球时的"香蕉球"、打乒乓球时发出的"旋转球"、汽车开过后，路两边的落叶向路中间飘等现象，都是因为流体流速大的地方压强小。
4.利用流体压强和流速关系解释有关现象的步骤
（1）分析物体运动情况或物体形状，判断流速大的地方在哪里（一般运动的物体附近流体的流速较大，另外，对于运动的物体，凸出部分周围的流体流速大）。
（2）根据压强大小确定压强差的方向。（3）根据压强差作用分析产生的现象。
知识点2 飞机的升力
1.飞机的升力
如图所示，飞机机翼做成上凸下平的形状。在相同时间内，机翼上方空气通过的路程较长，速度较大，因此机翼上方的气压小于下方的气压，由此产生的向上的压力差就是飞机获得的升力。
2.升力的应用∶飞机机翼、赛车尾翼板（导流板）、水翼船。
应用1认识流体压强
例1：如图所示，一辆轿车在平直公路上高速行驶，下列说法正确的是（ ）
A．轿车上表面空气流速小B．轿车下表面空气流速小
C．地面对轿车的支持力大于重力D．轿车对地面的压力等于重力
应用 2 流体压强与流速关系的应用
例2：如图所示，是草原犬鼠洞穴纵剖面示意图。洞穴有两个出口，为了改善洞穴内的通风环境，犬鼠在一个洞口堆起土堆。
（1）由于洞口B堆起土堆空气流速快，空气将从洞口___________流入（填“A”或“B”）；
（2）请写出上述现象的理由____________________。
应用 3飞机的升力
例3：在气体中，流速越大的位置，压强越___________，如图所示，电风扇没有吹风时，托盘测力计示数等于机翼模型的重力大小，当电风扇转动对着机翼模型吹风后，托盘测力计的示数将___________。
易错点运用流体压强进行受力分析
例：中国科学技术馆探索与发现4厅有个展品叫做“香蕉球”，描述的是足球比赛中罚任意球的场景。守方在离球门一定距离处用人墙挡住球门，而攻方隔着人墙将足球以旋转的方式发出，利用足球的自旋使足球两侧空气流速不同形成压强差，使足球走出一条香蕉状的路径，绕过人墙而射门。图给出了甲、乙、丙、丁四种足球自旋方向与飞行路径的示意图，下列说法正确的是（ ）
A．四个图都是正确的B．甲、丙两图是正确的
C．甲、乙两图是正确的D．甲、丁两图是正确的
突破 1 飞机升力的应用
例1：在北京某科技馆内，有一个风洞实验室。一架模型飞机固定在托盘测力计上如图所示。无风时，托盘测力计示数为；当迎面吹着飞机的风速达到时，托盘测力计的示数为。可以判定飞机受到了一个新的力，根据你的分析，飞机受到的该力的大小为___________，方向为___________。
【针对训练1】如图甲所示，步行在雨中，我们会打一把伞．一阵大风吹来，雨伞会被向上吸起来，产生这一现象的原因是伞上方空气流速__________，压强__________（前两空均选填“大”或“小”）；如图乙所示为某同学自制的水气压计，该同学拿着气压计从1楼走到10楼的过程中，细管中的水柱将__________（选填“升高”“降低”或“不变”）。
突破 2 流体压强与流速关系的应用
例2：下列实验中，不能说明“流速大小对流体的压强有影响”的是（ ）
A．吹气时纸条向上飘B．吹气时纸片向下凹陷
C．吹气时A管中水面上升D．吸气时乒乓球紧贴漏斗
【针对训练2】为了解决“H”形地下通道中间过道的通风问题，同学们设计了如图四种方案，图中黑色部分为墙面凸出部分，“M”为安装在过道顶的24小时工作电风扇，其中既有效又节能的是（ ）
A．B．
C．D．
1．如图所示，在蓄水槽中装入一定量的水，蓄水槽与一粗细不均匀的管道相连，在管道的不同部位，分别装有底部连通的竖直管A、B、C，下列说法正确的是（ ）
A．当阀门关闭，水是静止状态，A、B、C三根管中的水柱高度不同
B．当阀门打开水流动时，A管中水柱的高度最高
C．当阀门打开水流动时，B管中水柱的高度最高
D．当阀门打开水流动时，C管中水柱的高度最高
2．当你撑着把雨伞行走在雨中时，一阵大风吹来，如图所示，下垂的伞面被吹得向上翻。下列有关这一现象的解释，正确的是（ ）
A．伞面上方的空气流速大，压强大
B．伞面上方的空气流速大，压强小
C．伞面上方的空气流速小，压强大
D．伞面上方的空气流速小，压强小
3．下列现象中利用了大气压强的是（ ）
A．飞机的升空B．拦河坝做的下宽上窄
C．下水道的U形管D．用吸管喝饮料
4．如图装置可以用来研究液体压强与流速的关系，打开阀门，水流经该装置时，可观察到a、b两管口均有水喷出，且b管口喷出的水柱更______（填“高”或“低”），原因是b管下端管道横截面积大，水流速______（填“快”或“慢”），压强______（填“大”或“小”）。
5．手握两张纸，让纸自由下垂，在两张纸的中间向下吹气，如图所示，实验中能观察到的现象是两张纸互相___________（选填“远离”或“靠近”）。这个实验说明流体的流速越大的地方流体的压强越___________（选填“大”或“小”）。以下现象中不能用此原理解释的是___________。
A．在地铁站台上设置安全线
B．在茶壶盖上制作一个小孔
C．并排行驶的轮船不能靠得太近
D．草原犬鼠的空调洞穴
6．如图所示的装置可以用来研究液体压强与流速的关系。
（1）如图所示，当阀门K关闭时，A、B两竖直细玻璃管中的液面___________（选填“相平”或“不相平”）；
（2）打开阀门K，待水流稳定后，B管下端的水流速度___________（选填“大于”“小于”或“等于”）A管下端的水流速度，所以B管下端水压较___________（选填“大”或“小”），B管中液面较___________（选填“高”或“低”）。
7．生活处处有物理。细心发现就会有收获：厨房里，洗菜池的下水管道通常做成弯管，以防止异味进入室内，这是利用___________的原理来设计的；磕鸡蛋时，用鸡蛋磕碗的边缘，蛋壳就裂了，这是由于碗边缘的___________小，增大了对蛋壳的压强。如图所示，是河水中的漩涡。漩涡边沿水的流速相对中心处的流速较___________，压强较___________，从而形成压力差，导致周边物体易被“吸入”漩涡。
8．如图甲所示有些跑车为了提高“抓地力”会在车尾安装了一种“气流偏导器”，其外形应该选用图乙中的___________（填“A”或“B”），气流对偏导器产生___________（填“向上”或“向下”）的压强差，因而有压力差，使车与地面之间的摩擦力___________（填“变大”“变小”或“不变”）。
9．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实验段速度，收缩段前装有整流栅，整流栅做成方格状，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，气流的方向向___________（选填“左”或“右”）；
（2）风洞中的整流栅做成方格状的目的是消除气流中的___________，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，测量风机工作与不工作时，测力计的示数变化，有风时测力计的示数比无风时的___________，说明机翼模型在风洞中，上下表面受到气流的压力差方向向___________（选填“上”或“下”）；
（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关系图像如图丙所示，当风速是原来的2倍时，力F是原来___________；
A．2倍 B．4倍 C．0.5倍 D．0.25倍
（5）在其它条件不变时，试验段的横截面面积越小，试验段的风速越___________。
10．如图，把长20cm左右的饮料吸管A插在盛水的杯子中，另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端。往B管中吹气，可以看到A管中的水面上升，这是什么原因？
11．物理学中把具有流动性的液体和气体称为流体。下面是关于流体压强的研究过程，请回答下列问题：
（1）老师准备了如图甲所示装置：将三节粗细不同的塑料管①、②、③（横截面积：S1>S2>S3）连接在一起，右端开口，左端与抽气机相通。抽气机抽气时，______管中气体流速最大。将三个气体压强传感器分别放入三个管内，传感器与计算机相连，计算机可以显示出管中压强值。
（2）计算机显示的数据结果如图乙所示，由此可知道___________管中气体压强最小；并能进一步得出在气体中，流速越大的位置，___________。
（3）如图丙所示，老师准备了两张纸，固定上端，向两张纸中间吹气，根据上述结论能判断出两张纸的下端将________，（选填“靠拢”或“分开”）理由是：______。
12．“飞机迷”小王学习了流体压强知识后，他想探究飞机升力大小与哪些因素有关。他猜想： 升力大小与机翼形状、飞机飞行速度和飞机的迎角（机翼轴线与水平气流方向的夹角）有关。
（1）小王制作了如图甲所示的飞机机翼模型，机翼做成该形状的原因是流体流速大处压强___________，从而获得向上的升力；
（2）他利用如图乙和丙的电风扇、升力测力计、飞机模型进行实验探究。在探究升力与迎角的关系时，按以下步骤进行：
①调节使风扇风速最大，并使飞机模型的迎角为0°，记录测力计的示数，多次实验求平均值；
②改变迎角大小，重复步骤①并计算升力平均值；
③得到“升力与迎角的关系”的图像如图丁。由图像可知：飞机速度一定时，迎角增大，升力会___________（填序号）；
A．逐渐变大 B．逐渐变小 C．先增大后减小 D．先减小后增大
（3）小王若要进一步研究“飞机的升力与其飞行速度的关系”，只需要控制该模型的___________不变，通过调节风扇吹出风的___________来改变飞机模型的飞行速度，实验数据如下表。此时若以风为参照物，飞机是___________（选填“运动”或“静止”）的；
（4）资料显示：本实验结论与实际相符，若某飞机以80km/h做水平匀速直线飞行，迎角为θ1，后来以500km/h做水平匀速直线飞行时的迎角为θ2（θ1、θ2在15°和20°之间），则θ1___________ θ2（选填“>”“ S2>S3）连接在一起，右端开口，左端与抽气机相通。抽气机抽气时，______管中气体流速最大。将三个气体压强传感器分别放入三个管内，传感器与计算机相连，计算机可以显示出管中压强值。
（2）计算机显示的数据结果如图乙所示，由此可知道___________管中气体压强最小；并能进一步得出在气体中，流速越大的位置，___________。
（3）如图丙所示，老师准备了两张纸，固定上端，向两张纸中间吹气，根据上述结论能判断出两张纸的下端将________，（选填“靠拢”或“分开”）理由是：______。
【答案】 ③ ③ 压强越小 靠拢 见解析
【详解】（1）[1]由图可知，塑料管③横截面积最小，当气体流过时，③处的气体流速最快。
（2）[2]由图乙可知，三条曲线中，塑料管③内的气体压强比101kPa小得更多，即塑料管③压强最小。
[3]结合（1）得出：在气体中流速越大的位置，压强越小。
（3）[4][5]向纸中间吹气，纸中间空气流速大于外侧空气流速，纸中间压强小于外侧压强，外部气体对纸向内压力较大，对纸产生向内的压力差，使纸向中间靠拢。
12．“飞机迷”小王学习了流体压强知识后，他想探究飞机升力大小与哪些因素有关。他猜想： 升力大小与机翼形状、飞机飞行速度和飞机的迎角（机翼轴线与水平气流方向的夹角）有关。
（1）小王制作了如图甲所示的飞机机翼模型，机翼做成该形状的原因是流体流速大处压强___________，从而获得向上的升力；
（2）他利用如图乙和丙的电风扇、升力测力计、飞机模型进行实验探究。在探究升力与迎角的关系时，按以下步骤进行：
①调节使风扇风速最大，并使飞机模型的迎角为0°，记录测力计的示数，多次实验求平均值；
②改变迎角大小，重复步骤①并计算升力平均值；
③得到“升力与迎角的关系”的图像如图丁。由图像可知：飞机速度一定时，迎角增大，升力会___________（填序号）；
A．逐渐变大 B．逐渐变小 C．先增大后减小 D．先减小后增大
（3）小王若要进一步研究“飞机的升力与其飞行速度的关系”，只需要控制该模型的___________不变，通过调节风扇吹出风的___________来改变飞机模型的飞行速度，实验数据如下表。此时若以风为参照物，飞机是___________（选填“运动”或“静止”）的；
（4）资料显示：本实验结论与实际相符，若某飞机以80km/h做水平匀速直线飞行，迎角为θ1，后来以500km/h做水平匀速直线飞行时的迎角为θ2（θ1、θ2在15°和20°之间），则θ1___________ θ2（选填“>”“
【详解】（1）[1]流体压强特点：流体流速越大，压强越小。
（2）[2]由图丁可知：飞机速度一定时，迎角在小于15°时，升力增大，大于15°时，升力减小，所以升力会先增大后减小，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
（3）[3][4]在飞机的升力与其飞行速度的关系时，根据控制变量可知，需要控制机翼形状和飞机的迎角一定，改变了飞行速度，而实验中使用固定模型，因此只需要控制该模型的迎角不变；改变飞机模型的飞行速度需要通过调节风扇吹出风的速度来改变。
[5]以风为参照物，风和飞机模型的相对位置发生了变化，所以飞机是运动的。
（4）[6]飞机在水平匀速直线飞行时升力一定，根据“飞机迎角一定时，飞行速度越大升力也越大”知飞行时升力一定，速度越大，仰角越小，所以θ1>θ2。
实验操作
实验现象及分析
归纳总结
让两张纸自由垂下，在两张纸中间向下吹气
现象：两张纸向中间靠拢

说明：两纸外侧受到气体的压强大，内侧受到气体的压强小
在气体和液体中，流速越大的位置，压强越小；流速越小的位置，压强越大
在两根筷子中间放上两个乒乓球,用吸管向两个乒乓球中间吹气
现象：两个乒乓球向中间滚动
说明：两球外侧受到气体的压强大，内侧受到气体的压强小
把一条纸带放在嘴边，用力从纸带上方向前吹气
现象：纸带向上飘起
说明：纸带上方受到气体的压强小，下方受到气体的压强大
档位
弱风
中风
强风
升力/N
2
5
9