初中物理沪教版九年级上册《6.7 流体的压强和流速》同步练习
一 、单选题(本大题共12小题,共36分)
1.(3分)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升力的是
A. 热气球 B. 飞艇
C. 飞机 D. 火箭
2.(3分)如图,在新型汽车的研制中,将汽车模型放在风洞中不动,让风高速迎面吹来,通过放在车下测力计(感应压力变化)的示数,可以研究汽车高速行驶的情况,下列说法错误的是( )
A. 风高速吹来时,车相对地面静止,相对于空气运动
B. 风高速吹来时,测力计的示数变大,模型上方气压大,下方气压小
C. 车模设计成流线型,可以减小高速运动时空气的阻力
D. 这一事例体现了“物体运动和静止的相对性”
3.(3分)下列现象中不能用“压强和流速的关系”解释的是
A. 两艘船并排高速行驶时容易发生相撞事故
B. 汽车的安全气囊在紧急情况时自动弹出
C. 地铁站台边设置黄色警示线保证乘客安全
D. 飞机机翼设计成上部凸起的流线型获得升力
4.(3分)如图所示,一个不漏气的薄塑料袋平放在桌面上,一根饮料吸管插在袋口边缘,把袋口折几折后用胶带封住,使塑料袋口不漏气,把两块材质、厚度相同的正方形硬纸板相隔一定距离平放在塑料袋上,大纸板的边长是小纸板的两倍.在大纸板上放四个一元硬币,在小纸板上放一个一元硬币,然后用嘴慢慢向里吹气.则塑料袋抬起纸板的顺序是
A. 大纸板先被抬起 B. 小纸板先被抬起 C. 同时被抬起 D. 无法确定
5.(3分)船在水中航行时,船体受到水的阻力较大,影响了航行速度.如图所示是一种水翼船,船体下安装了水翼,船在高速航行时,水面下的水翼会使船体抬高从而减小水对船体的阻力,请你判断水翼的形状应该是下图中的哪一个?( )
A. B. C. D.
6.(3分)如图所示,以下与压强知识相关的实验,其中分析正确的是( )
A. 甲图实验,帕斯卡裂桶实验,证明液体压强随深度的增加而减小
B. 乙图实验,压有砝码的桌子放在细沙上,砝码越轻,桌腿下陷越深
C. 丙图实验,测出拉动注射器活塞时的拉力和活塞的面积,可估测大气压强的值
D. 丁图实验,在教室内可以用水代替水银做托里拆利实验
7.(3分)下列有关物理现象说法正确的是( )
A. 历史上是用马德堡半球实验首先测出了大气压强的值
B. 用钢笔吸取墨水是利用了大气压强
C. 气体流速越快,气压越大
D. 大气压越大,液体的沸点越低
8.(3分)物理知识在生产生活中有许多应用,下列描述正确的是
A. 书包带做得宽是通过减小受力面积来增大压强
B. 排水管的形“反水弯”是一个连通器
C. 大气对吸盘的压力与勺子的重力大小相等
D. 飞机机翼上方的空气流速快,压强大
9.(3分)小明同学读书笔记中的部分摘录如下,其中错误的是( )
A. 用吸管能吸取饮料是由于大气压的作用
B. 根据流体压强与流速的关系,火车站的站台设置了1米安全线
C. 观众能区别出不同乐器发出的声音,主要是根据它们发出的声音有不同的音色
D. 匀速上坡的汽车(质量不变),重力势能增加,动能减少
10.(3分)小欣同学在厨房给妈妈帮忙时观察到了一些现象,并用所学物理知识进行了解释,其中解释不正确的是
A. 水壶的壶嘴和壶身构成连通器,静止时水面相平
B. 菜刀钝了要磨,这是通过减小受力面积,增大压强
C. 抽油烟机工作时风扇的转动能减小风扇处的空气压强
D. 高压锅容易将食物煮熟是因为锅内水面上气压增大,使水的沸点降低
11.(3分)如图所示的装置可以用来研究液体压强与流速的关系,打开阀门和关闭阀门时,、两竖直细玻璃管中的液面高度关系是
A. 管高 管高 B. 相平的 管高
C. 管高 相平的 D. 管高 管高
12.(3分)如图所示的标志线中,能用流体压强与流速的关系解释的是
A. 人行道上的斑马线
B. 机动车道上的停车线
C. 地铁站台上的安全线
D. 银行柜台前的安全线
二 、填空题(本大题共6小题,共23分)
13.(2分)如图所示是 ______ 实验的过程,该实验的意义在于第一次测量出了大气压的大小.如图所示某同学在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球.然后从漏斗口向下用力吹气,并将手指移开,乒乓球不会下落;因为吹气时乒乓球上方气体流速增大,压强 ______ 选填“变大”、“不变”或“变小”.
14.(5分)暮春四月,百花争艳,草长莺飞。我们能从各个角度看到花和草,是因为光在草和花上发生了 ______ ;莺在天空自由飞翔主要利用了流体中流速越大压强越 ______ 选填“大”或“小”的规律。
15.(4分)在地铁站有安全线,当火车快速通过时,人必须站在安全线外,这时靠近火车的地方流速____,压强____,离站的地方流速____,压强____,就产生向轨道的压强差.
16.(5分)厨房里蕴含养丰富的物理知识.如菜刀的刀刃薄是通过减小 ______ 实现增大压强的效果;炒菜是利用 ______ 方式使锅中的菜内能增加,菜快要炒熟时,在厨房以外的其它房间也能闻到菜香,这是由于 ______ 原因;炒菜时启动抽油烟机是利用 ______ 能转化为 ______ 能,加快空气对流,及时排出廚房油烟.
17.(2分)风沿着窗外的墙面吹过,窗帘会飘向____(选填“窗内”或“窗外”),是因为窗外的气压比窗内的____(填“大”或“小”).
18.(5分)如图是汽车修理厂常用的液压千斤顶,液压千斤顶主要利用了_____________原理,如果端活塞的面积是端活塞面积的倍,在端活塞上加的压力则端活塞能顶起重力为__________ 的物体
三 、实验题(本大题共1小题,共10分)
19.(10分)小明把长为左右的饮料吸管插入盛水的杯子中,另一吸管的管口贴靠在管的上端,往管中吹气,如图所示,来探究流体压强与流速的关系,请回答下列问题:
实验现象:______;
原因:______;
实验结论:______;
下列各项不是利用这一物理知识的是 ______.
A.简易喷雾器 “复兴号”高速列车头型设计成流线型
C.抽油烟机 飞机飞行时机翼获得升力
四 、计算题(本大题共2小题,共20分)
20.(10分)今年“五一”假期,小明随父母到“红河谷中的太阳城--元江”体验生活,增长知识.他家小轿车的功率为90kW,当车行驶在玉元高速公路一段下直的路而上时,小明观察到仪表盘上显示的速度为108km/h,如图所示,若该车以此速度行驶了1.5min.求:
(1)该车1.5min行驶的路程.
(2)在这段时间内,小车发动机的牵引力做了多少功?
(3)小明体验到当车速很快时,车有一种“飘”的感觉,请分析其原因.
21.(10分)近年来,中国铁路采用高性能动车组不断进行列车大提速.当列车高速经过时,如果人离铁道太近,很容易被吸进铁道,应特别注意安全.请你用学过的物理知识对这个现象进行解释.
答案和解析
1.【答案】C;
【解析】解:、热气球上升时,热气球受到的浮力大于重力。不符合题意。
B、飞艇是由于受到的浮力大于重力而上升的。不符合题意。
C、飞机飞行时,飞机的机翼上方突起,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。符合题意。
D、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。不符合题意。
故选:。
热气球和飞艇都是受到浮力大于重力而上升的。
飞机的机翼上方突起,受到空气的升力作用。
火箭是根据物体间力的作用是相互的而上升的。
掌握热气球、飞艇、火箭、飞机、轮船的工作原理。
2.【答案】B;
【解析】解:A、风高速吹来时,车相对地面的位置没有发生改变,所以是相对静止的;车相对于流动空气的位置发生了改变,所以是运动的,故正确但不符合题意;
B、风高速吹来时,由于此时汽车上面的空气流速大,故压强小,车下方的空气流速小,压强大,所以此时汽车受到向上的合力,故测力计的示数变小,故该选项错误但符合题意;
C、车模设计成流线型,可以减小高速运动时空气的阻力,故该选项正确但不符合题意;
D、上述现象体现了物体运动和静止的相对性,故正确但不符合题意;
故选B.
3.【答案】B;
【解析】解:
A、两艘船并排高速行驶时,两艘船之间的水流流速大压强小,容易发生相撞事故,不符合题意;
B、汽车急刹车时,汽车急剧减速,司机由于惯性仍保持原来的运动状态向前运动,这样就会撞到前面的方向盘上,对司机造成伤害.安全气囊在此时自动充气弹出,增大了受力面积,从而减小了对司机的压强,避免造成人体伤害.不能用“压强和流速的关系”解释,符合题意;
C、人离列车太近时,高速列车行驶过程中,使人和列车之间的空气流动速度很大,压强很小,人外侧的压强不变,人在内外压强差的作用下,被压向列车出现事故,不符合题意;
D、飞机机翼上部凸起,在机翼上方的空气流速快压强小,在机翼下方的空气流速慢压强大,便形成向上的升力,不符合题意;
故选B.
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.
这道题主要考查流体压强跟流速的关系,并能用流体压强解释有关的现象.
4.【答案】C;
【解析】解:因为大纸板的边长是小纸板的边长的两倍,大纸板的面积是小纸板的面积的倍,即;
而压力的关系是,故据可知,两个纸片的压强是相等的,所以两个塑料袋同时被“抬”起来.
故选C.
根据大纸板的边长是小纸板边长的两倍,可知大纸板的面积是小纸板的面积的倍,然后分析两纸板对塑料袋的压强大小即可.
压强的大小比较是近几年中考的一个侧重点,多以计算、填空等题型出现,而且经常把压强与实际生活融为一体,引导我们关注身边的各种物理现象,并找出规律.
5.【答案】A;
【解析】解:
水翼的作用是在船高速行驶时将船体抬高,要使船体抬高,船体需要受到向上的力.根据飞机升空的原理可知,若水翼也做成上凸下平的形状即可.
故选A.
6.【答案】C;
【解析】解:
A、甲图实验,帕斯卡裂桶实验,证明液体压强随深度的增加而增大,故A错误;
B、乙图实验,压有砝码的桌子放在细沙上,砝码越轻,对细沙的压力越小,桌腿下陷越浅,故B错误;
C、丙图实验,测出拉动注射器活塞时的拉力和活塞的面积,利用公式p=
F
S
可估测大气压强的值,故C正确;
D、丁图实验,在教室内不可以用水代替水银做托里拆利实验,因为一个大气压相当于10m高的水柱产生的压强,故D错误.
故选C.
7.【答案】B;
【解析】A.马德堡半球实验首先验证了大气压的存在;
B.钢笔吸取墨水是利用大气压将墨水压入其中;
C.气体流速越小,气压越大;
D.液体的沸点与液面上方的气压有关,与大气压没有关系.
故选B
8.【答案】B;
【解析】解:、书包带做得宽是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,不符合题意;
B、排水管的形“反水弯”是一个连通器。符合题意;
C、根据二力平衡的条件可知,大气对吸盘的压力在水平方向,而勺子的重力作用在勺子上,物体不同、方向不是一条直线,大小也无法比较,故不符合题意;
D、空气通过机翼上表面的流速快、压强小。不符合题意。
故选:。
减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积来减小压强;在受力面积一定时,减小压力来减小压强。
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的水不流动时,各个容器中液面总是相平的。
先看物体处于的状态,物体是静止的,处于平衡状态,利用二力平衡可做出分析;
空气流速度与压强的关系是:流速大的地方、压强小,流速小的地方、压强大。
该题考查了减小压强的方法、连通器原理、二力平衡条件的应用和流体压强和流速的关系,是一道综合性很强的题目。
9.【答案】D;
【解析】解:A、吸管吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,使管内气压减小,这样在外界大气压的作用下,饮料就被压进吸管里,故正确但不符合题意;
B、当火车驶过车站时,人与车之间空气流速增大压强减小,人外侧受到的压强大于内侧受到的压强,人会被压向列车,而发生交通事故,故设置了1米安全线,故正确但不符合题意;
C、音色称为音品,利用音色可以区分或辨别物体,观众能区别出不同乐器发出的声音,主要是根据它们发出的声音有不同的音色,故正确但不符合题意;
D、匀速上坡的汽车(质量不变),速度不变,故动能不变,高度增加,重力势能增加,故错误但符合题意;
故选D.
10.【答案】D;
【解析】解:、水壶的壶嘴和壶身上端开口,下部连通,构成连通器,静止时水面相平。故A正确;
B、菜刀钝了要磨,这是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强。故B正确;
C、抽油烟机工作时风扇转动,增大了空气流速,根据流体压强和流速的关系可知,能减小风扇处的空气压强;故C正确;
D、用高压锅更容易将食物煮熟是因为锅内液面上方气压增大,液体沸点升高的缘故,故D错误。
故选:。
连通器是上端开口,下部连通的容器。是不是连通器关键看下边是否连通,上端是否开口。
增大压强的方法:是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强。
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,压强越小;流体的流速越小,压强越大。
液体的沸点与气压有关,气压越高,沸点越高。
该题考查了连通器原理、增大压强的方法、沸点与气压的关系、流体压强和流速的关系等,这些都是力学、光学中的重点内容,与生活联系密切,要重点掌握。
11.【答案】C;
【解析】解:
打开阀门,管底部比管底部横截面积大,水流速小;根据流体压强与流速的关系,所以管底部水的压强大,所以管把水柱压的比较高。
当阀门关闭时,、两竖直细玻璃管构成一个连通器,根据连通器的原理,所以、两竖直细玻璃管中液面是相平的,故C正确,ABD错误。
故选:。
当阀门打开时,比较和两管底部水的流动速度,根据流体流速大、压强小,判断压强大小,由压强大小判断液面高度。
上端开口,底部连通的容器叫连通器。如果连通器中只有一种液体,在液体不流动时,各容器中液面高度总是相同的。
掌握流体压强跟流速的关系,能用流体压强知识解释有关的现象。比较和两管底部水的流动速度是解决本题的关键。
12.【答案】C;
【解析】解:地铁站台设置安全线是因为人离列车太近时,高速列车行驶过程中,使人和列车之间的空气流动速度很大,压强很小,人外侧的压强不变,人在内外压强差的作用下,容易被压向列车出现事故,故C符合题意;
人行道上的斑马线、机动车道上的停车线、银行柜台前的安全线主要是从安全的角度考虑设置,对行人和车辆起警示作用,不能用“流体压强与流速的关系”来解释,故ABD不符合题意。
故选:。
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。
这道题主要考查流体压强跟流速的关系,并能用流体压强解释有关的现象。
13.【答案】托里拆利;变小;
【解析】解:图中所示是托里拆利实验的过程,托里拆利实验的意义在于第一次测量出了大气压的大小,一个标准大气压的数值相当于水银柱产生的压强;
当从漏斗口向下用力吹气时,增大乒乓球上方空气的流动速度、压强减小,乒乓球下面的压强不变,乒乓球下面的压强大于上面的压强,乒乓球在压强差的作用下不会下落.
故答案为:托里拆利;变小.
意大利著名的科学家托里拆利利用实验测定了一个标准大气压能够支持高的水银柱,然后根据公式计算出一个标准大气压强的数值;
液体和气体都称为流体,生活中常见的流体是水和空气,流体流速越大的地方、压强越小,流体流速越小的地方、压强越大.
本题目考查了大气压强的测量及流体压强与流速的关系,看学生能否将所学知识灵活运用到实际生活中.
14.【答案】漫反射 小;
【解析】解:我们能从各个角度看到不发光的花和草,是因为光在花和草表面发生了漫反射的缘故;
莺飞行时,莺的翼上方突起,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,翼上方空气压强小于下方压强,莺受到向上的升力作用。利用了“流体流速越大,压强越小”原理。
故答案为:漫反射;小。
我们能够看到不发光的物体是因为发生了光的发射,而从各个不同的角度看到物体则是由于物体发生了漫反射;流速越大,压强越小。
此题主要考查了漫反射、流体压强与流速的关系,属于基础题。
15.【答案】大;小;小;大;
【解析】解:当火车驶过时带动空气流速加快,靠近火车的地方流速大,压强小,使人身体前面压强变小,而身后空气流速小,压强大,就产生向轨道的压强差,如果人站在安全线以内,即使与车保持一定的距离,也很容易被身后的压强推入火车道,因此是非常危险的.
故答案为:大;小;小;大.
16.【答案】受力面积;热传递;分子不停地做无规则运动;电;机械;
【解析】解:菜刀磨得很锋利,是通过减小受力面积的方法增大了压强,容易将菜切断,
炒菜时,加热后的铁锅温度很高,是通过热传递的方式改变了铁锅的内能.
炒菜时,温度很高,炒菜的芳香分子运动剧烈,扩散到空气中,在书房也能闻到香味,扩散表明分子不停地做无规则运动.
抽油烟机工作时,消耗了是电能,获得了机械能,故主要将电能转化为机械能.
故答案为:受力面积;热传递;分子不停地做无规则运动;电;机械.
影响压强大小的因素是:压力的大小和受力面积,压力一定时,受力面积越小压强越大,受力面积一定,压力越大压强越大;
改变物体内能的方法:热传递和做功,对于做功改变内能的实质是能量的转化;对于热传递改变内能实质是能量的转移;
一切分子都是在永不停息的运动的,扩散现象就表明了分子运动论的正确性,且温度越高,分子运动越剧烈;
分析抽油烟机在工作时消耗了哪种形式的能,产生了哪种形式的能,进而判断能量的转化.
该题考查了增大或减小压强的方法及其应用、分子运动、改变内能的方式等,涉及的知识点多,是一道学科综合题,但难度不大,熟练应用基础知识即可正确解题.
17.【答案】窗外;小;
【解析】解: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,把窗帘压向窗户外面.
故答案为:窗外;小.
18.【答案】帕斯卡 ;
【解析】
加在密闭液体上的压强,能够大小不变地由液体向各个方向传递,这就是帕斯卡原理;知道面积关系,再根据帕斯卡原理求出大活塞上的压力即为能顶起物体的重力。
此题主要考查了学生对压强公式、帕斯卡原理的掌握和运用,可以借助“小面积小力、大面积大力”记忆,防止因颠倒出错。
解:液压千斤顶是利用了帕斯卡原理:加在密闭液体上的压强,能够大小不变地由液体向各个方向传递;
因加在密闭液体上的压强,能够大小不变地由液体向各个方向传递,即,
所以,由可得:,则。
故答案为:帕斯卡;。
19.【答案】吸管A中的水柱上升或者吸管A中的水将从管口喷出 吸管A上方空气的流速大,气压小,在外界大气压的作用下,管中液面就会上升甚至喷出 流体的压强跟流速有关,流速越快的地方压强反而越小 B;
【解析】解:吸管和烧杯构成连通器,吹气之前,吸管内和烧杯内液面相平;当向管吹气时,管上方的空气流动速度增大,压强减小,管下方压强不变,管内的液体受到向上的压强大,液面上升。
实验现象:吸管中的水柱上升或者吸管中的水将从管口喷出;
原因:管内的液体受到向上的压强大;
实验结论:流体的压强跟流速有关,流速越快的地方压强反而越小;
由于列车高速运行时空气阻力上升,空气阻力的变化成为影响速度提高的重要因素。为了减小阻力,高速列车的端部都做成流线型,这个与伯努力原理无关,其它三个都与伯努力原理有关,故选:。
故答案为:吸管中的水柱上升或者吸管中的水将从管口喷出;吸管上方空气的流速大,气压小,在外界大气压的作用下,管中液面就会上升甚至喷出;流体流速大的地方压强小;。
流体的压强跟流速有关,流速越快的地方压强反而越小。
此题主要考查了流体压强与流速的关系,对于流体压强问题,要明确被研究的物体,物体的哪两个侧面流体流速不同,判断两个侧面的压强情况,判断物体在压强差作用下的运动情况。
20.【答案】解:(1)108km/h=30m/s,
该车1.5min行驶的路程S=Vt=30m/s×1.5×60s=2.7×103m.
答:该车1.5min行驶的路程是2.7×103m.
(2)牵引力做功W=Pt=90000W×1.5×60s=8.1×106J.
答:小车发动机的牵引力做功8.1×106J.
(3)当车速很快时,根据“流速与压强”的关系,车顶空气流速大于车底的流速,上下形成了压强差,产生向上的升力的缘故.;
【解析】(1)已知车的速度和行驶的时间,根据公式S=Vt可求该车1.5min行驶的路程
(2)已知轿车的功率和时间,根据公式W=Pt可求小车发动机的牵引力做的功.
(3)当车速很快时,车顶空气流速大于车底的流速,车顶的压强小于车底的压强,上下形成了压强差.
21.【答案】答:人离高速列车比较近时,高速列车的速度很大,人和高速列车的之间的空气流动速度很大,压强小,人外侧的压强不变,人受到外侧压强大于人内侧受到的压强,人在较大的压强差作用下很容易被压向列车,发生交通事故.;
【解析】流体的压强跟流速有关,流速越大,压强越小.比较人和列车之间的压强以及人外侧的压强的大小.