专题84 流体压强与流速的关系精选练习解析版.docx
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专题84流体压强与流速的关系精选练习解析版
沪科版物理第八章《压强》
8.4流体压强与流速的关系
精选练习
一．选择题
1.（2019•海淀区二模）如图所示，四种动物的运动情况能用流体压强与流速的关系来解释的是（ ）
A．
青蛙向后蹬腿而在水中前进
B．
乌贼向后喷水而在水中前行
C．
鸟展开双翅在空中滑翔
D．
壁虎靠脚上的“吸盘”在玻璃墙上爬行
【答案】C
【解析】A、青蛙向后蹬腿而在水中前进，是利用了力的作用的相互性，不合题意；
B、乌贼向后喷水而前行，是利用了力的作用的相互性，不合题意；
C、展开双翅的鸟在空中滑行时，翅膀上方空气流速快、压强小，下方空气流速慢、压强大，形成向上的升力，符合题意；
D、壁虎靠脚上的“吸盘”在玻璃墙上爬行，利用了大气压的作用，从而使脚与墙壁之间产生较大的摩擦力，合题意。
故选：
C。
2.（2019•赤峰）如图所示，草原犬鼠的洞穴有两个洞口，A口在平地上，B口在凸起的小土包上。
当微风从左向右掠过地面的时候，就会有气流在洞穴内流动，让闷热的洞穴变成凉爽的“空调房”。
洞穴内能形成气流，是因为B口上方比A口上方（ ）
A．风速大，气压大B．风速大，气压小
C．风速小，气压大D．风速小，气压小
【答案】B
【解析】A口在平地上，B口在凸起的小土包上，在相同时间内空气通过A的路程短，通过B的路程长，则通过A口上方的风速小，通过B口上方的风速大，则A处的气压大，B处的气压小，所以空气从A口进入洞穴，从B口流出，洞穴内能通风换气。
故选：
B。
3.（2019•常州）中国南极泰山站采用轻质材料装配而成，为避免被南极强横风吹得移位，其独特的支架悬空形状发挥了作用。
泰山站的悬空形状接近于下列图（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【解析】A、风刮过屋顶，屋顶上方的空气流动速度小，压强大；屋顶受到向上的压强小于向下的压强，受到的向下的压力大于向上的压力，使整体更加稳定，不会把屋顶掀开，故A符合题意；
B、房子设计成图B所示的圆顶，风刮过屋顶，屋顶上方的空气流动速度大，压强小；屋内空气流动速度小，压强大，屋顶受到向上的压强大于向下的压强，受到的向上的压力大于向下的压力，产生一个向上的压力差，会把屋顶掀开，故B不符合题意；
C、房子设计成图C所示的圆顶，尽管容易清除积雪，但屋顶受到向上的压强等于向下的压强，受到的向上的压力等于向下的压力，不能使整体更加稳定，故C不符合题意，
D、图中上下表面水平，屋顶受到向上的压强等于向下的压强，受到的向上的压力等于向下的压力，不能使整体更加稳定，故D不符合题意，
故选：
A。
4.（2019•怀化）如图所示，在两张纸的中间用力向下吹气，纸会向中间靠拢。
下列现象具有上述现象所揭示的科学道理的是（ ）
A．壁虎紧贴墙面向上爬行
B．用吸管把饮料吸进嘴里
C．抽水机把水从低处抽往高处
D．大风把茅草屋顶掀翻
【答案】D
【解析】在两张纸的中间用力向下吹气，两张纸中间的空气流速变大，压强变小，小于外界的大气压，产生了一个向内的压强差，将纸压向中间。
A、壁虎的脚掌上有许多“吸盘”，当挤压“吸盘”时，排出里面的空气，大气压将脚掌压在墙壁上，使壁虎在墙壁上爬行，是利用大气压，故A不符合题意；
B、用吸管把饮料吸进嘴里，利用的是大气压，故B不符合题意；
C、抽水机把水从低处抽往高处，利用的是大气压，故C不符合题意；
D、有大风时，屋顶的空气流速大、压强小，屋内压强不变，在屋内外压强差的作用下把茅草屋顶掀翻，故D符合题意。
故选：
D。
5.（2019•西湖区校级模拟）如图所示，以下四个关于“气体压强与流速的关系”的现象中，压强p1、p2大小关系正确的是（ ）
A．p1＜p2B．p1＝p2C．p1＞p2D．p1＜p2
【答案】C
【解析】A、图中伞的形状下平上凸（类似于飞机的机翼），相同时间内，空气经过上方的路程比下方路程长，上方流速大，压强小，即p1＞p2．故A错误；
B、该洞穴有两个出口，左边是平的，而右边是隆起的土堆，等质量的空气在相同时间内通过出口的上表面时，吹过左表面的风运动速度小，压强大；吹过右表面的风运动速度大，压强小，即p1＞p2，故B错误；
C、对着细管的上面吹气，细管上方空气流速快，压强小，应为p1＞p2，故C正确；
D、如下图，因A管下方的横截面积大于B管下方的横截面积，所以，同体积的水流过时，A管下方的水流速度小于B管下方的水流速度，由流体压强与流速的关系可知，A管下方水的压强较大，即p1＞p2，故D错误。
故选：
C。
二．填空题
6.（2019•琼海模拟）暑假小红坐飞机去旅游，飞机飞行过程中，机翼 方（选填“上”或“下”）的空气流速大、压强小；随着海拔的升高，外界大气压强会 （选填“变大”“变小”或“不变”）
【答案】上；变小
【解析】
（1）在飞机升空时，即飞机受到向上的升力，故能判断，此时对于机翼来说，机翼上方的空气流速大，压强小，而机翼下方飞空气流速小，压强大，故飞机在较大的向上的升力的作用下升空。
（2）随着海拔高度的升高，外界大气压强会变小。
故答案为：
上；变小。
7.（2019•江都区校级三模）如图所示，地铁南京站站台上画有一条醒目的黄色标志线，当列车进站前，工作人员会督促旅客站在线内。
如果旅客站在线外，当列车进站时会发生危险，因为列车附近的气体流速 ，压强 。
【答案】变大；变小
【解析】如果旅客站在线外，当列车进站时其附近的气体流速大，压强小，远处的气体流速变小，压强变大，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。
故答案为：
变大；变小。
8.（2019•中山市校级模拟）如图是某种喷雾器的工作原理示意图，当喷雾器未工作时，细管A内外气压相等，细管A内外液面 ，当喷雾器工作时，空气从细管B的右端快速喷出，导致细管A上方空气的流速突然增大，细管A内液面上方气压比容器内液面上方的气压 ，液体就沿细管A的管口流出，同时受到气流的冲击，形成雾状向右喷出。
【答案】相平；小
【解析】当喷雾器未工作时，细管A与烧杯构成连通器，连通器的液面是相平的；
当喷雾器工作时，空气从细管B的右端快速喷出，导致细管A上方空气的流速突然增大，气压突然减小，细管A内液面上方气压小于细管A外液面上方的气压，液体就沿细管A的管口流出，同时受到气流的冲击，形成雾状向右喷出。
故答案为：
相平；小。
9.（2019•台州模拟）某同学用“T”形玻璃管对着U形管吹气，如图所示，可以看到 （填“左”或“右”）管中的液面较高，产生该现象的原因是 。
【答案】左；U形管左侧气体流速大，压强小
【解析】用“T”形玻璃管对着U形管吹气时，左管上方气体流速大，压强小，液柱高度大；右管上方气体流速小，压强大，液柱高度小。
故答案为：
左；U形管左侧气体流速大，压强小。
三．实验探究题
10.（2019•西湖区校级模拟）小金在淘宝上购买了“电动竹蜻蜓”的飞行玩具，电动竹蜻蜓为什么能飞？
为了探究原理，小金设计了实验。
（1）将弹簧秤固定在铁架台上。
将电动竹蜻蜓用电胶布固定在弹簧秤下方。
观察静止时弹簧秤的示数为3.2N，弹簧秤对电动竹蜻蜓的拉力为 N；
（2）闭合开关，电动竹蜻蜓高速旋转。
此时弹簧秤示数为2.2N．由此推断，电动竹蜻蜓在高速旋转时，其上方的空气流速 （选填“大于”或“小于”或“等于”）下方的空气流速，气压变 ，其上方和下方的压强差使之飞行。
【答案】
（1）3.2；
（2）大于；小
【解析】
（1）已知静止时弹簧秤的示数为3.2N，即测出竹蜻蜓的重力为3.2N，由二力平衡条件可知弹簧秤对电动竹蜻蜓的拉力也为3.2N。
（2）电动竹蜻蜓高速旋转时，它上方空气的流速比下方大，而压强比下方小，在向上压强差的作用下产生了升力使它飞起。
故答案为：
（1）3.2；
（2）大于；小。
一．选择题
1.（2019•鄂尔多斯）下列关于压强的说法，正确的是（ ）
A．
如图是自制压强计，用它还可以制成高度仪，若瓶中装满水，还可制成液体温度计
B．
如图是机翼的截面图，飞机获得升力是因为其上表面空气流速小于下表面空气的流速
C．
如图所示装置中，水受到重力的方向竖直向下，因此不会对探头产生向上的压强
D．
如图是嫦娥四号探月器，其静止时对月球和地球水平表面产生的压强相等
【答案】A
【解析】A、把自制压强计从山脚带到山顶，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；如果在瓶内装满水时，整个瓶子相当于温度计的玻璃泡，其工作原理也和液体温度计类似，因此可作为测量温度的仪器。
故A正确；
B、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，飞机受到向上的压力差，也就是升力；故B错误；
C、液体内部压强虽由重力产生，但由于液体的流动性故能产生各个方向的压强，故C错误；
D、探月器在月球上的压力小于在地球上的压力，受力面积不变，由p＝
可得，其静止时对月球的压强小于对地球水平表面产生的压强，故D错误。
故选：
A。
2.（2019•湖州）下列情景都与气压有关，其中有一种情景与其他三种的原理有所不同，这种情景是（ ）
A．刮大风时会有房屋顶部被大风掀起的情况
B．打开的窗户外有平行于墙壁的风吹过时，窗帘会飘出窗外
C．等候列车的乘客应站在安全线以外，否则会被“吸”向列车
D．将吸盘按在光洁的瓷砖表面，放手后吸盘会被“吸”在瓷砖上
【答案】D
【解析】A、风刮过屋顶，屋顶上方的空气流动速度大，压强小；屋内空气流动速度小，压强大，屋顶受到向上的压强大于向下的压强，受到的向上的压力大于向下的压力，产生一个向上的压力差，把屋顶掀开，其原理是流体压强和流速的关系；
B、刮大风时，风沿着外墙吹过，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，其原理是流体压强和流速的关系；
C、当列车驶进站台时，会带动人和车之间的空气流动速度加快，此时人外侧的空气流动速度慢，根据流体压强与流速的关系可知：
人外侧空气流速慢压强大，而内侧流速快压强小，会产生一个向内侧的压强差，故乘客被“吸”向列车，其原理是流体压强和流速的关系；
D、将吸盘按在光洁的瓷砖表面，放手后吸盘会被“吸”在瓷砖上，利用的是大气压强。
综上分析可知，与其他三种的原理不同的是D。
故选：
D。
3.（2018•盐城）小明将两个相同的一次性塑料杯叠放在一起，用吹风机以恒定风速沿上杯口水平吹气，发现塑料杯被吹出，如图，有人认为这是因为“上杯口流速大，压强小”使杯子飞出，也有人认为这是因为“吹气时有气体进入下面的杯子中将上面的杯子顶上来”。
为进一步验证以上两种解释，下列方案不可行的是（ ）
A．在上面的塑料杯底开一个孔，再次重复实验，观察杯子情况
B．将下面的塑料杯的底剪去，再次重复实验，观察杯子情况
C．将两塑料杯的底都剪去，再次重复实验，观察杯子情况
D．将上面塑料杯的杯口剪去，使其低于下面塑料杯的杯口，再次重复实验，观察杯子情况
【答案】C
【解析】AB、无论是在上面的塑料杯底开一个孔还是将下面的塑料杯的底剪去都能使上面杯子内外的气压相同，不可能是因为“吹气时有气体进入下面的杯子中将上面的杯子顶上来”；故AB不符合题意；
C、将两塑料杯的底都剪去，杯子不会飞出去，只是杯中有向上的气流，这样既不能说明上杯口流速大，压强小也不能说明吹气时有气体进入下面的杯子中将上面的杯子顶上来，故C符合题意；
D、上杯口低于下杯口，导致上杯口空气流速与上杯底空气流速都小，近似为0，不存在压强大小问题，如果再飞出，说明有气体进入下杯中将上杯顶起来，故方案可行，故D不符合题意。
故选：
C。
4.（2019春•肥城市期中）如图所示是演示“流体压强和流速的关系”实验装置，U型管中装有水，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，则可能出现的现象是（ ）
A．水面仍相平B．水面a管比b管高
C．水面a管比b管低D．两管水面高低无法确定
【答案】B
【解析】如果在右端c处往装置里急吹气，b处上方比a处上方粗，导致b管上方气流速度小于a管上方的气流速度，b管与a管的水面上方形成气压差，U型管中a管水面升高；
故选：
B。
二．填空题
5.（2019•南关区模拟）高铁列车的车窗是密封的，可以防止列车在高速行驶时，车内物体被压出车外，这是因为列车行驶时周围空气流速大压强 。
高铁列车以300km/h的速度运行，行驶0.6h通过的路程是 km。
【答案】小；180
【解析】高速列车行驶过程中，列车两侧的空气流动速度很大、压强很小，而车内部的气体压强不变，若车窗不密封，物体会在内外压强差的作用下，被压出车外出现事故，所以高铁列车的车窗是密封的；
由v＝
可得，列车行驶0.6h通过的路程：
s＝vt＝300km/h×0.6h＝180km。
故答案为：
小；180。
6.（2019•民勤县校级三模）某科普杂志报道“火车为何频频出轨”的一篇文章，文中叙述：
“高速行驶是近半年来火车出轨的重要原因。
现在世界各国都在实施火车提速的计划，火车速度越大，惯性也就越大。
火车提速后，必将面临类似出轨的安全问题…”。
（1）上述文中科学性错误之处是 ；
（2）在火车站或地铁站站台侯车时，人必须站在站台上标注的安全线以外，这是因为疾驶而过的火车周围的空气 ，人离运动的火车太近易发生事故。
【答案】
（1）火车速度越大，惯性也就越大；
（2）流速很大，压强很小
【解析】
（1）惯性的大小只与物体质量的大小有关，所以文中“火车速度越大，惯性也就越大”是错误的；
（2）火车行驶时，火车两侧附近的空气流速很大，压强变得很小，在外面大气压的作用下，火车附近的物体会受到向火车的压力作用，容易发生危险。
故答案为：
（1）火车速度越大，惯性也就越大；
（2）流速很大，压强很小。
7.（2019春•叶县期中）在学习流体压强与流速关系的知识时，同学们在倒置的漏斗里放了一个乒乓球，用手指托住，如图所示，然后从漏斗尖嘴处向上用力吸气，发现 ，原因是 ，然后又朝漏斗尖嘴处向下持续用力吹气，也能达到类似的实验效果原因是 。
【答案】乒乓球不会掉落；大气压的作用；气体在流速越大的位置压强越小
【解析】
（1）从漏斗尖嘴处向上用力吸气，并将手指移开，看到的现象是乒乓球不会掉落，这是因为吸气时，乒乓球将下面的管口封住，漏斗细管内的气压减小，小于下方的大气压，在大气压的作用下，使乒乓球不会掉落；
（2）从漏斗口向下用力吹气，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，乒乓球受到向上的压强大于向下的压强，所以乒乓球不会掉下来，这个小实验说明气体在流速越大的位置压强越小。
故答案为：
乒乓球不会掉落；大气压的作用；气体在流速越大的位置压强越小。
8.（2019春•芜湖县期末）如图所示，“口吹硬币跳高”是利用空气在流速大的地方压强越小的原理。
硬币的质量为m，底面积为S，研究发现空气的密度ρ、流速v、压强p三者的关系满足
ρv2+p＝C（其中C为定值），则要想吹起硬币，其上方的空气速度至少为 （用m、S、ρ、g表示）。
【答案】
【解析】吹硬币时，硬币受到三个力的共同作用：
硬币上表面的压力F上、下表面的压力F下、硬币的自重G；
那么刚好被吹起时，F下＝F上+G，即：
硬币上、下表面的压力差△F＝G＝mg，
故硬币上下表面的气压差至少为△p＝
。
刚好吹起硬币时可看作硬币受到平衡力的作用，即△F＝G＝mg。
此时硬币上方的压强为：
p上＝C﹣0.5ρv2；
硬币下方的压强为：
p下＝C（空气流速为0）；
那么硬币上下方的压强差为：
p下﹣p上＝△p＝0.5ρv2；
因为△F＝△p•S，所以，0.5ρv2•S＝mg，
则刚好将硬币吹起时吹气速度v＝
；
故答案为：
。
三．实验探究题
9.（2019春•西城区校级期中）
（1）在图甲所示的实验中，电扇扇叶转动，台秤的示数将 。
（选填“变大”或“变小”）
（2）装满水的杯子用塑料片盖住杯口后倒置过来，如图乙所示，杯中的水不会流出，这个现象证明了 存在。
（3）如图丙所示，用手拉住弹簧测力计使其竖直向上运动，当物体A沿水平方向 （选填“匀速”或“加速”）运动时，根据木块A所受绳的水平拉力与木块A所受滑动摩擦力f是 （选填“二力平衡”或“相互作用力”）的关系，可以得出物体A受到水平面的滑动摩擦力为 N。
（4）如图丁所示，把重物放在平直的塑料板上，塑料板变弯曲，这个现象说明力可以使物体发生 。
【答案】
（1）变小；
（2）大气压；（3）匀速；二力平衡；0.6；（4）形变
【解析】
（1）电扇转动后，因为扇叶上凸下平，相同时间内空气通过上方的路程长，流速大，向下的压强小；通过的下方路程短，流速小，向上的压强大，从而形成了一个向上的压强差，使台秤的示数变小。
（2）一标准大气压相当于10m高的水产生的压强。
纸外受到大气压的作用，纸内受到管中水产生的压强的作用，大气压远大于杯中水产生的压强，所以水和纸片被大气压托着，不会下落。
（3）将细线的另一端与弹簧测力计相连，沿着竖直向上的方向匀速拉弹簧测力计，匀速运动过程中读出弹簧测力计示数F并记录；
根据木块A处于平衡状态，所受绳的水平拉力与木块A所受滑动摩擦力f是平衡力的关系，由此可知物体A受到水平面的滑动摩擦力f＝F＝0.6N。
（4）由图可知，把重物放在平直的塑料板上，塑料板变弯曲，这个现象说明力可以改变物体的形状。
故答案为：
（1）变小；
（2）大气压；（3）匀速；二力平衡；0.6；（4）形变。
四．计算题
10.（2019•新邵县模拟）某次龙卷风发生时，房屋外部气压会减小到9×104Pa，假如屋内气压为1×105Pa，屋顶面积为100m2，求：
（1）说明房屋外部气压减小的原因；
（2）房屋内外的压强差；
（3）屋顶受到的压力及此压力的方向。
【解析】解：
（1）龙卷风刮过时，房屋外部空气流速较大，压强减小。
（2）房屋内外的压强差△p＝1.0×105Pa﹣0.9×105Pa＝10000Pa；
（3）由p＝
可得，屋内外的大气压力差△F＝△pS＝10000Pa×100m2＝106N。
由于房屋外部靠近龙卷风的方向，空气流速大，压强小，房屋内空气流速小，压强大，屋顶在压强差的作用下，受到向上的压力差，巨大的压力可将屋顶掀飞。
答：
（1）房屋外部气压减小的原因是房屋外部空气流速较大，压强减小；
（2）房屋内外的压强差为10000Pa；
（3）屋顶受到的压力为106N，此压力的方向向上。
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