2020人教版物理八年级下册第九章压强9.4流体压强与流速的关系精讲精练
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2020 中考
专题09.4 流体压强与流速的关系
课前预习
1.流体:我们把能够流动的物体叫做___流体____。例如空气。
2.
流体压强与流速的关系:流体在流速大的地方压强___小__,流速小的地方压强___大___。
3.升力:当气流迎面流过机翼时,在相同的时间内上方气流经过的路程大于下方气流的路程,因此上方气
流流速较大,压强较___小___;下方气流流速较小,压强较___大___,机翼上、下表面存在___
压强差___,
这就产生了向上的升力。
注意:如果机翼的前缘稍向上仰,跟气流的方向成一
个小的仰角,则机翼上、下方的压强差比机翼跟气流
方向平行时还要大,因此产生的升力也较大。例如,
飞机起飞时,将机翼的前缘稍向上仰。
知识点解读与例题突破
知识点1:液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。
【例题1】下列现象不能用流体压强与流速的关系来解释的是( )
甲 乙 丙
丁
A.图甲所示向两张纸中间吹气,纸张向中间靠拢
B.图乙所示装有液体的玻璃管,底部和侧壁的橡皮膜往外凸起
C.图丙所示地铁站台边,人必须站在黄色以外的区域候车
D.图丁所示飞机升力的产生原因
【答案】B
【解析】A.图甲所示向两张纸中间吹气,纸张向中间靠拢,流体流速大的地方压强小;
B.图乙所示装有液体的玻璃管,底部和侧壁的橡皮膜往外凸起,液体对容器底部和侧壁都有压强;
C.图丙所示地铁站台边,人必须站在黄色以外的区域候车,流体流速大的地方压强小;
2020 中考
D.图丁所示飞机升力的产生原因,流体流速大的地方压强小。
知识点2:液体压强与流速的关系的应用
飞机的机翼通常都做成上面凸起、下面平直的形状。
当飞机在机场跑道上滑行时,流过机翼上方的空
气速度大、压强小,流过机翼下方的空气速度小、压强大
。机翼上下方所受的压力差形成向上的升力。
【例题2】如图所示,某型号飞机模型机翼上表面凸起,下表面较平。在飞行过程中由于上表面的空气流
速 (选填“大”或“小”),压强 (选填“大”或“小”),从而能获得向上的升力。
【答案】大;小。
【解析】飞机在飞行时,机翼上方气流比下方气流的流速大,压
强小,则下方空气的压强大于上方空气的
压强,产生向上的压强差、压力差,形成升力。
习题精练
1.我国完成了速度超过400kmh的高铁交会试验,两列高速运行的
列车交会过程中,产生“强吸力”的原
因是两车之间的空气( )
A.流速大,压强大
B.流速小,压强小
C.流速大,压强小 D.流速小,压强大
【答案】C.
【
解析】流体的压强跟流速有关,流速越大,压强越小.比较两列高速运行的列车之间的压强以及外侧的
压
强的大小.两列高速运行的列车交会过程中,两列高速列车之间的空气流动速度很大,压强小,两列车
外
侧的压强不变,车受到外侧压强大于车内侧受到的压强,两列车产生“强吸力”,故C正确.
2.如图
所示,让两张纸固定在某处自由垂直,从上面向两张纸的中间吹气.对这两张纸怎样运动或者会出
现的现
象,判断正确的是( )
A.发现两张纸向中间靠拢
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B.发现两张纸向外飘动
C.发现两张纸左侧向外飘动、右侧向内飘动
D.发现两张纸左侧向内飘动、右侧向外飘动
【答案】A
【解析】流体压强与流速的关系是:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大.
在两张纸的
中间向下吹气,两纸中间的空气流速大,压强小;而两纸的外侧空气流速小,压强大,两纸受
到向内的压
强差,所以两张纸将相互“靠近”.
3.(2019新疆维吾尔)2018年10月月20日,我国自
主研制的大型水陆两栖飞机AC600水上首飞成功。
AC600在空中水平飞行时
A.机翼下方空气流速太,压强小
C.机翼上方空气流速大,压强小
【答案】C
【解析】本题考查流体压强与流速的关系。飞机在空中飞行时,机翼上方空气流速
大,压强小,下方空气
流速小,压强大,二者形成压力差,就是飞机升力。C项正确。
4.(
2019湖南郴州)如图所示,将一根玻璃管制成粗细不同的两段,管的下方与一个装有部分水的连通器
相通。当从管的一端吹气时,连通器两端A、B液面高度变化情况正确的是( )
B.机翼下方空气流速大,压强大
D.机翼上方空气流速大,压强大
A.A液面上升
C.B液面下降
【答案】B
【解析】气体在流速小的地
方压强大,在流速大的地方压强小,从管的一端吹气时,粗细两管中的空气流
量是相同的,粗管中的空气
流速小、压强大,细管中的空气流速大、压强小,则A液面上方的气体压强大,
B液面上方的气体压强小
,所以会造成A液面下降,B液面上升。
5.(2019山东省东营)生活中蕴含着丰富的物理知识,以下说法正确的是( )
①用细线容易分割熟鸡蛋属于增大压强
②堵住茶壶盖的小孔,水不容易被倒出是由于大气压强的作用
③软包装饮料的吸管下端被削得很尖是为了减小压强
B.A液面下降
D.A、B液面高度均不变
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④教室的门窗打开时,“过堂风”会把门关闭是由于空气流速变大,压强变小
A.①②③
【答案】D
【解析】①用细线容易分割熟鸡蛋是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;故正确;
②堵住茶壶盖的小孔,当壶内的水流出部分后,壶内气压减小,小于外界大气压,大气压压着里面的水不
易流出来。茶壶的盖上留一小孔,使内外气压相等,水才容易倒出来;故正确;
③软包装饮料的吸管下端被削得很尖是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;故错误
④教室的门窗打开“过堂风”经过时,门外空气流速大压强小,门内空气流速小压强大,在压强差的作用
下门被关闭。故正确。
6. (2019湖南怀化)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( )
B.①③④ C.②③④
D.①②④
A.壁虎紧贴墙壁向上爬行 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。
二、填空题
7.(2019湖南长沙)小海和同学们参加研学旅行,汽车在公路上快速行驶时
,小海发现窗帘从打开的窗户
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向外飘,这是因为窗外的空气流速大,压强
。车行驶到山顶时,他发现密封的零食包装袋鼓起来了,
这是因为山顶上的气压比山脚下的气压
造成的。
【答案】小;低。
【解析】(1)根据流体压强和流速的关系可知,车行驶时,打
开车窗,窗外的空气流速大压强小,窗内的
空气流速小压强大,窗帘受到向外的压强大于向内的压强,把
窗帘压向窗外。
(2)因为大气压随高度增加而减小,所以山顶上的气压比山脚下的气压低,车行驶到
山顶时,外界大气压
变小,而密封的零食包装袋内气压不变,袋内的气压大于外部大气压,因此包装袋会
鼓起来。
8.(2019山东德州)某同学按压气球,气球变瘪,说明力可以改变物体的
;用手轻轻一托,气球就向
上飞走,说明力可以改变物体的 ;如图所示,将两只气球自由悬挂静止在
空中,用粗吸管对准两气球
中间沿水平方向用力吹气,可观察到两气球
。(选填“分开”或“合拢”)
【答案】形状;运动状态;合拢。
【解析】力可
以改变物体的形状,所以手的压力使气球变瘪;力可以改变物体的运动状态,所以用手轻轻
一托,气球就
向上飞走;在图中向两气球中间沿水平方向用力吹气时,两气球中间的空气流速加快,压强
减小,小于气
球外侧的压强,外侧压强使两气球向中间合拢。
9.(2019四川达州)牵引车将停放在机库的战斗机拖出的过程中,说明力可以改变物体的
;战斗机
机翼下平上凸,目的是使战机飞行时机翼下方空气的流速小于机翼上方空气的流速,从而使机翼
下方空气
的压强
机翼上方空气的压强(选填“大于”、“等于”或“小于”);战斗机在进入战斗前抛掉副
油箱的目的是
战斗机的惯性(选填“增大”或“减小”),从而增强战斗机机动性。
【答案】运动状态;大于;减小。
【解析】(1)牵引车将停放在机库的战斗机拖出的过程中,运动速度发生了变化,说明力可以改变物
体的运动状态;
(2)机翼上方的空气流速比机翼下方的流速快,因此机翼下方气体压强大于
机翼上方气体压强,从而产生
了升力;
(3)由于惯性的大小只与物体的质量有关,故战斗机
进入战斗状态前要扔掉副油箱,这是为了减小惯性,
以提高战斗机的灵活性。
10.中国自己
的大飞机C919首飞成功,举国欢庆.世界上多了一款属于中国的完全按照世界先进标准研制
<
br>2020 中考
的大型客机.飞机的机翼通常都做成上表面
,下表面平直的形状.当飞机在空中飞行时,流过机翼
上方的空气速度比流过机翼下方的空气速度
.
【答案】呈弧形凸起;大.
【解析】(1)机翼的下表面平直,上表面呈弧形凸起;
(2)飞机是利用流体的压强与流速的关系来产生升力的.
机翼的下表面平直,上表面呈弧形
凸起.当飞机起飞时,飞机上方的空气流速大、压强小,下方流速小、
压强大,就会产生一个向上的压力
差,这就是飞机升力的产生原因.
11.如图所示,是小明家的电动自行车,但很多人说骑这种车在刮
风时不安全.这是由于刮风时,雨棚的
形状导致下表面风速比上表面风速 ,从而使雨棚的下表面受到
空气压强比上表面大.小明还发现电动
车的座垫坐上去舒服,这是因为座垫做得比较宽大,这有助于减小
.
【答案】慢; 压强.
【解析】(1)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.(2)
压强的大小与压力和受力面积有关.
如图所示电动自行车,当刮风时,雨棚的形状导致下表面风速比上表面风速慢,从而使雨棚的下表面受到
空气压强比上表面大,使得车比较容易翻到.小明还发现电动车的座垫坐上去舒服,这是因为座垫做得比
较宽大,这是通过增加接触面积的方法减小压强.
12.如图为“阳光动力2号”太阳能飞机,它所
配备的太阳能电池板将太阳能转化为电能,飞机机翼上表
面凸起,可使飞行过程中机翼上表面的空气流速
,压强 ,从而形成升力.
【答案】大;越小.
【解析】流体压强与流速
的关系:在流体流速越大的地方,压强越小;在流体流速越小的地方,压强越大.如
图,飞机在飞行时,
机翼上方气流比下方气流的流速大,则下方空气的压强大于上方空气的压强,产生向
上的压强差、压力差
,向上的压力差,形成升力.
2020 中考
13.如图所示,把饮料吸
管A插入盛水的杯中,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.这是因为A管上端口附近空气压强变
(填“大”或“小”)的缘故;当杯
内水的深度为10cm时,杯底受到水的压强大小为
Pa.(g取10Nkg)
【答案】小;1000.
【解析】(1)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B管吹气
时,A管上方的空气流动速度增大,压强减小,A管下方压强不变,A管内的液体受到向上的
压强大,液
面上升.(2)利用p=ρgh计算杯底受到水的压强.
往B管中轻轻吹气,可以看到A管中的水面上
升,原因是:往B管中吹气,吸管A上方空气的流速增大,
压强减小,A管中液体受到向上的压强大于向
下的压强,所以A管水上升或有水喷出.
杯内水的深度为10cm时,杯底受到水的压强:
p=ρ
水
gh=1×10
3
kgm
3
×10Nkg×0.1
m=1000Pa.
14.大气压是大气产生的压强,标准大气压等于
mm高水银柱产生的压强,其大小为
1.013×10Pa.气体和液体都是流体,流体中流速越
的位置,压强越大。
【答案】760;小。
【解析】一个标准大气压是指可以支持起760
mm高水银柱的大气压,根据P
大气
=P
水银
=ρ
水银
gh
可算出大气压
的大小。气体和液体都属于流体,在流体中,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
①托里拆利最先通过实验的方法测量了大气压的数值,在托里拆利实验中,一个标准大气压可以支持起<
br>760mm的水银柱,可算出1个标准大气压的值为1.013×10Pa。
②流体的压强与流速的关系:在气体和液体中,流速越大的位置压强越小,流速越小的位置压强越大。
15.如图所示,甲、乙容器中分别盛有水和酒精,当在A处沿水平方向快速吹起时,会发现B、C管中
的液
体上升到一定高度,则h
1
:h
2
=
,B、C管中的液体上升的原因是A处空气流速加快,
.(ρ
酒精
=0.8×10kgm)
33
5
5
2020 中考
【答案】4:5;压强减小.
【解析】(1)设B管内水柱产生的压强为p
水
,C管内酒精产生的压强为p
酒精
,管内气体压强为p,由图知,
管内气体压强加上
液体产生的压强等于大气压,则大气压p
0
=p+p
水
=p+p
酒精
,所以p
水
=p
酒精
,由液体压强公式
可得:ρ
水
gh
1
=ρ
酒精
gh
2
,则h
1
:h
2
=ρ
酒精
:ρ
水
=0.8×10kgm:1×10k
gm=4:5;
(2)当在A处沿水平方向快速吹气时,A处空气流速加快、压强减小,管内气体的压
强小于外界大气压,
液体在大气压的作用下上升;
三、简答题
16.如图所示,相
信同学们都有过这样的经历:下雨时,我们撑着一把伞步行在雨中,一阵大风吹来,雨伞
往往会被向上吸
起来.请你用学过的物理知识解释这个现象.
3333
【答案】大风吹来时,伞上
方的空气流速大于下方的空气流速,而气体流速较大的地方压强较小,因此伞
下方的气压大于伞上表面的
气压,所以伞会被向上吸起来.
【解析】大风吹来时,伞上方的空气流速大于下方的空气流速,而气体
流速较大的地方压强较小,因此伞
下方的气压大于伞上表面的气压,所以伞会被向上吸起来,
17.用一个两端开口的细长玻璃管,罩住一支燃烧的蜡烛,一段时间后蜡烛火焰逐渐变小。如图所示,将一张大小合适的硬纸板插入玻璃管中,只在底部留有空隙,就会有空气不断流向蜡烛周围,蜡烛就能持续燃烧。请分析说明空气能流向蜡烛周围的原因。
2020 中考
硬纸板
【答案】见解析。
【解析】插入硬纸板后,玻璃管被分成左右两部分,
由于蜡烛的燃烧,左侧部分的空气受热膨胀后密度减
小会上升,左侧气压减小;而右侧因为温度较低,空
气密度也较大,气体压强也较大,使硬纸片左右两侧
形成压强差,因此,随着蜡烛的燃烧,空气会从右侧
不断地流向左侧蜡烛的周围。
18.小明家装修时发现了两个有趣的现象.
(1)现象一:屋内开着的门,在一阵风吹过后,(如图甲所示)门会关上,为什么?
(2)
现象二:当门关上时,有时又会被风吹开,而在门与门框之间垫上几层纸后,(如图乙所示)风就不
会将
门吹开,门不会被吹开的原因是什么?
窗
窗
门
风
门
甲
垫纸
乙
【答案】见解析。
【解析】(1)风从门前吹过,门前空气流速大于门后空气流速,门前受到空气压强小于门后受到的空气压
强,门后受到空气压力大于门前受到空气压力,所以门关上;(2)在门和门框之间垫几层纸后,通过增大压力的方法增大摩擦力,所以风不能将门吹开.