【解析】華師大版初中科學八年級上學期 2.4 流體的壓強與流速的關系

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華師大版初中科學八年級上學期2.4流體的壓強與流速的關系

一、夯實基礎

1．（2023八下·臺州開學考）如圖四幅圖片中，能說明氣體壓強與流速有關的是（）

A．墻壁上的吸盤

B．升空的孔明燈

C．飛行的客機

D．流線型車頭

【答案】C

【知識點】流體壓強與流速的關系

【解析】【分析】氣壓是作用在單位面積上的大氣壓力，即在數(shù)值上等于單位面積上向上延伸到大氣上界的垂直空氣柱所受到的重力；

【解答】A、吸盤吸在墻壁上，是因為吸盤內的空氣被排盡，內部氣壓小于外界氣壓，而被大氣壓壓在了墻上；故A錯誤；

B、孔明燈點燃的時候，氣體受熱膨脹，體積增大，所受到的浮力增大，從而升空；故B錯誤；

C、飛行的客機，機翼上方的空氣流速大，壓強較小；而下方空氣流速相對較小，壓強大，下方壓強大于上方壓強，從而給予飛機一個向上的力；故C正確；

D、火車設計成流線型車頭，主要是為了減小火車前進過程中所受到的空氣阻力；故D錯誤；

故答案為：C.

2．兩船并行時不能靠得太近，否則會發(fā)生相撞事故，這是因為（）

A．兩船外側水流速度比內側大，外側壓強大

B．兩船內側水流速度比外側大，外側壓強大

C．兩船外側水流速度比內側大，外側壓強小

D．兩船內側水流速度比外側大，外側壓強小

【答案】B

【知識點】流體壓強與流速的關系

【解析】【分析】根據(jù)流體壓強和流速的關系分析解答。

【解答】兩船內側的水流速度等于兩船速度之和，大于兩船外側的水流速度，因此內側的水的壓強小于外側水的壓強，于是產生一個推力，將兩艘船擠向一起。如果兩船靠的太近，那么可能發(fā)生碰撞事故，故B正確，而A、C、D錯誤。

故選B。

3．如圖所示，跑車尾部安裝有氣流偏導器，它的底部是弧形，這相當于倒置的飛機機翼。跑車行駛時，下列說法正確的是（）

A．流過氣流偏導器上方的氣流速度大于下方氣流速度，偏導器上方壓強大

B．流過氣流偏導器上方的氣流速度大于下方氣流速度，偏導器上方壓強小

C．流過氣流偏導器上方的氣流速度小于下方氣流速度，偏導器上方壓強小

D．流過氣流偏導器上方的氣流速度小于下方氣流速度，偏導器上方壓強大

【答案】D

【知識點】流體壓強與流速的關系

【解析】【分析】根據(jù)流體壓強和流速的關系分析判斷。

【解答】跑車尾部安裝有氣流偏導器，它的底部是弧形，那么空氣從偏導器的下表面流過時速度大，壓強小，從上表面流過時速度小，壓強大，于是產生向下的壓強差，從而保證跑車對地面有足夠的壓力，產生足夠的摩擦力，不會打滑，故D正確，而A、B、D錯誤。

故選D。

4．（2023八上·杭州期中）下列四種動物的運動方式能用壓強與流速關系來解釋的是（）

A．烏賊向后噴水而前行

B．流線型的鯽魚在水中快速前進

C．展開雙翅的鳥在空中滑翔

D．壁虎靠腳上的“吸盤”在墻上爬行

【答案】C

【知識點】流體壓強與流速的關系

【解析】【分析】分析各個選項中動物的運動原理，哪個與壓強和流速的關系有關，哪個就是正確選項。

【解答】A.烏賊向后噴水而前行，利用物體間力的作用是相互的，故A不合題意；

B.流線型的鯽魚在水中阻力很小，因此可以快速前進，故B不合題意；

C.展開雙翅的鳥在空中滑翔，翅膀上表面為曲面，下表面為平面，因此上表面空氣流速大壓強小，下表面空氣流速小壓強大，從而產生向上的升力，故C符合題意；

D.壁虎靠腳上的“吸盤”在墻上爬行，利用大氣壓強的原理，故D不合題意。

故選C。

5．水池中盛有半池水，調節(jié)水龍頭使流出的水成細流狀后，把乒乓球放在靠近水流處的水面上，松開手后會發(fā)現(xiàn)（）

A．乒乓球會移動到水流的下方B．乒乓球會遠離水流，移向池邊

C．乒乓球不動D．乒乓球繞水柱做圓周運動

【答案】A

【知識點】流體壓強與流速的關系

【解析】【分析】根據(jù)流體壓強和流速的關系分析判斷。

【解答】在水池中，水龍頭的水柱撞擊的地方水流速度大，壓強小，而周圍水流速度小，壓強大，于是對乒乓球產生一個朝向水柱撞擊處的推力，那么乒乓球最終會移動到水流的下方，故A正確，而B、C、D錯誤。

故選A。

6．有一種船船體下安裝有水翼，當船在高速航行時，水面下的水翼會使船身整體抬高離開水面，從而減小水對船的阻力。則水翼安裝正確的是（）

A．B．

C．D．

【答案】D

【知識點】流體壓強與流速的關系

【解析】【分析】與機翼的形狀對比，根據(jù)流體壓強和流速的關系分析即可。

【解答】機翼的上表面為曲面，下表面為平面，于是產生向上的壓強差，這就是飛機升力的來源。而水翼的作用也是行駛時產生向上的托力，因此它的形狀應該和機翼相同，故D正確，而A、B、C錯誤。

故選D。

7．小輝在晚會上表演了一個節(jié)目，如圖所示。他一只手握住膠管的中部，保持下半部分不動，另一只手抓住管的上半部，使其在空中快速轉動，這時下管口附近的碎紙屑被吸進管中，并“天女散花”般地從上管口飛了出來。產生這一現(xiàn)象的原因是（）

A．下管口空氣流速大，導致下管口的壓強大于上管口的壓強

B．下管口空氣流速大，導致下管口的壓強小于上管口的壓強

C．上管口空氣流速大，導致上管口的壓強大于下管口的壓強

D．上管口空氣流速大，導致上管口的壓強小于下管口的壓強

【答案】D

【知識點】流體壓強與流速的關系

【解析】【分析】根據(jù)流體壓強和流速的關系分析判斷。

【解答】當塑料管被搖動時，上口高速旋轉，空氣流速大壓強小，下口基本不動，空氣流速小壓強大，于是在下口處產生一個向內的壓強差，于是碎紙屑就被吸入管中，從上口飛出去，故D正確，而A、B、C錯誤。

故選D。

8．小明坐在汽車上，汽車行駛過程中開了車窗，小明看到車內懸掛的窗簾在向(選填“車內”或“車外”)飄動；這是由于車外空氣的流速大于車內，而使車內的氣壓(選填“大于”“小于”或“等于”)車外的氣壓而造成的。

【答案】車外；大于

【知識點】流體壓強與流速的關系

【解析】【分析】根據(jù)流體壓強和流速的關系分析車窗內外的壓強大小，而窗簾總是向壓強小的地方飄動。

【解答】小明坐在汽車上，汽車行駛過程中開了車窗，小明看到車內懸掛的窗簾在向車外飄動；這是由于車外空氣的流速大于車內，而使車內的氣壓大于車外的氣壓而造成的。

9．如圖所示為洛陽橋船型橋墩的示意圖，水流在橋墩前一分為二，沿柱面兩側向后流動。

（1）請寫出洛陽橋橋墩被設計成船型的優(yōu)點。

（2）請你展開想象，就洛陽橋船型橋墩的設計理念，舉例說明還可應用在哪些方面。

【答案】（1）洛陽橋橋墩被設計成船型有助于減小橋墩上游迎水面受到的水流的沖擊作用，還能大大降低橋墩對水流的阻力，從而減小水流對橋墩的沖刷。

（2）飛機、潛艇、高鐵的牽引機等，都做成流線型來減小阻力。

【知識點】流體壓強與流速的關系

【解析】【分析】（1）從減小水的沖擊和水流阻力的角度，對橋墩形狀設計上的優(yōu)點進行分析。

（2）一些高速運動的交通工具，通常都設計成流線型，從而減小阻力，節(jié)約能源。

【解答】（1）洛陽橋橋墩被設計成船型的優(yōu)點：洛陽橋橋墩被設計成船型有助于減小橋墩上游迎水面受到的水流的沖擊作用，還能大大降低橋墩對水流的阻力，從而減小水流對橋墩的沖刷。

（2）根據(jù)洛陽船型橋墩設計理念，設計的裝備有：飛機、潛艇、高鐵的牽引機等。

二、能力提升

10．物理老師在實驗室做“流體壓強與流速關系”的演示實驗：圖甲所示的是由粗細不同的三節(jié)塑料管A、B、C連接而成的裝置，三節(jié)管中分別接有三個相同傳感器的探頭，傳感器與電腦相連。老師將抽氣機與C管右端相連后開始抽氣，電腦繪制出的三節(jié)管中的氣體壓強隨時間變化的p－t圖像如圖乙所示。則下列描述正確的是（）

A．抽氣過程中，三節(jié)管中的氣體流速相同

B．實驗室的大氣壓為101.0kPa

C．0～4s，C管中的氣體壓強變化最大

D．圖像③是A管中的氣體壓強隨時間變化的圖像

【答案】D

【知識點】流體壓強與流速的關系

【解析】【分析】（1）根據(jù)V=SL=Svt比較氣體的流速；

（2）在實驗開始前，三處的壓強都等于大氣壓強，據(jù)此判斷大氣壓的值；

（3）（4）根據(jù)流體壓強和流速的關系分析判斷。

【解答】A.氣體的流量相同，根據(jù)公式V=SL=Svt可知，C管的橫截面積最大，氣流速度最??；A管的橫截面積最小，氣流速度最大，故A錯誤；

B.根據(jù)圖乙可知，抽氣前，三管處的氣壓都是101.3kPa，因此大氣壓強就是101.3kPa，故B錯誤；

C.0~4s內，C管中的氣流速度最小，壓強最大，即壓強變化量最小，故C錯誤；

D.圖像③的壓強最小，氣流速度最大，應該是A管的圖像，故D正確。

故選D。

11．如圖所示，在某科技館內陳列著一個模擬“風洞實驗室”。一架重15N的模型飛機固定在臺秤的秤盤上，當迎風吹向飛機的風速v達到20m/s時，臺秤的讀數(shù)為7N，則模型飛機得到的升力為N。設由于空氣流動，在模型飛機的上方A點和下方B點產生的壓強分別為pA、pB，則pApB(選填“>”“”“<”或“＝”)。

12．有一種家庭使用的淋浴器，設備很簡單，設計卻很巧妙，如圖甲所示。淋浴器有兩個進水口，一個是冷水口，一個是熱水口，冷水口直接與自來水管連接，熱水口的管道很細，插在熱水壺或熱水瓶里。使用的時候，擰開自來水龍頭，熱水會自動向上流，冷水、熱水混合后，從噴頭里噴出適宜淋浴的溫水。其工作原理如圖乙所示，冷水和熱水是通過混合閥混合后變成溫水的。混合閥像個三通管，冷水管比較粗，在匯合點附近突然變細。由于出水口狹窄使水流速度(選填“加快”或“減慢”)，出水口處壓強(選填“增大”或“減小”)，水壺里的熱水在的作用下升到三通管中，與冷水混合后，從噴頭噴出。

答案解析部分

1．【答案】C

【知識點】流體壓強與流速的關系

【解析】【分析】氣壓是作用在單位面積上的大氣壓力，即在數(shù)值上等于單位面積上向上延伸到大氣上界的垂直空氣柱所受到的重力；

【解答】A、吸盤吸在墻壁上，是因為吸盤內的空氣被排盡，內部氣壓小于外界氣壓，而被大氣壓壓在了墻上；故A錯誤；

B、孔明燈點燃的時候，氣體受熱膨脹，體積增大，所受到的浮力增大，從而升空；故B錯誤；

C、飛行的客機，機翼上方的空氣流速大，壓強較小；而下方空氣流速相對較小，壓強大，下方壓強大于上方壓強，從而給予飛機一個向上的力；故C正確；

D、火車設計成流線型車頭，主要是為了減小火車前進過程中所受到的空氣阻力；故D錯誤；

故答案為：C.

2．【答案】B

【知識點】流體壓強與流速的關系

【解析】【分析】根據(jù)流體壓強和流速的關系分析解答。

【解答】兩船內側的水流速度等于兩船速度之和，大于兩船外側的水流速度，因此內側的水的壓強小于外側水的壓強，于是產生一個推力，將兩艘船擠向一起。如果兩船靠的太近，那么可能發(fā)生碰撞事故，故B正確，而A、C、D錯誤。

故選B。

3．【答案】D

【知識點】流體壓強與流速的關系

【解析】【分析】根據(jù)流體壓強和流速的關系分析判斷。

【解答】跑車尾部安裝有氣流偏導器，它的底部是弧形，那么空氣從偏導器的下表面流過時速度大，壓強小，從上表面流過時速度小，壓強大，于是產生向下的壓強差，從而保證跑車對地面有足夠的壓力，產生足夠的摩擦力，不會打滑，故D正確，而A、B、D錯誤。

故選D。

4．【答案】C

【知識點】流體壓強與流速的關系

【解析】【分析】分析各個選項中動物的運動原理，哪個與壓強和流速的關系有關，哪個就是正確選項。

【解答】A.烏賊向后噴水而前行，利用物體間力的作用是相互的，故A不合題意；

B.流線型的鯽魚在水中阻力很小，因此可以快速前進，故B不合題意；

C.展開雙翅的鳥在空中滑翔，翅膀上表面為曲面，下表面為平面，因此上表面空氣流速大壓強小，下表面空氣流速小壓強大，從而產生向上的升力，故C符合題意；

D.壁虎靠腳上的“吸盤”在墻上爬行，利用大氣壓強的原理，故D不合題意。

故選C。

5．【答案】A

【知識點】流體壓強與流速的關系

【解析】【分析】根據(jù)流體壓強和流速的關系分析判斷。

【解答】在水池中，水龍頭的水柱撞擊的地方水流速度大，壓強小，而周圍水流速度小，壓強大，于是對乒乓球產生一個朝向水柱撞擊處的推力，那么乒乓球最終會移動到水流的下方，故A正確，而B、C、D錯誤。

故選A。

6．【答案】D

【知識點】流體壓強與流速的關系

【解析】【分析】與機翼的形狀對比，根據(jù)流體壓強和流速的關系分析即可。

【解答】機翼的上表面為曲面，下表面為平面，于是產生向上的壓強差，這就是飛機升力的來源。而水翼的作用也是行駛時產生向上的托力，因此它的形狀應該和機翼相同，故D正確，而A、B、C錯誤。

故選D。

7．【答案】D

【知識點】流體壓強與流速的關系

【解析】【分析】根據(jù)流體壓強和流速的關系分析判斷。

【解答】當塑料管被搖動時，上口高速旋轉，空氣流速大壓強小，下口基本不動，空氣流速小壓強大，于是在下口處產生一個向內的壓強差，于是碎紙屑就被吸入管中，從上口飛出去，故D正確，而A、B、C錯誤。

故選D。

8．【答案】車外；大于

【知識點】流體壓強與流速的關系

【解析】【分析】根據(jù)流體壓強和流速的關系分析車窗內外的壓強大小，而窗簾總是向壓強小的地方飄動。

【解答】小明坐在汽車上，汽車行駛過程中開了車窗，小明看到車內懸掛的窗簾在向車外飄動；這是由于車外空氣的流速大于車內，而使車內的氣壓大于車外的氣壓而造成的。

9．【答案】（1）洛陽橋橋墩被設計成船型有助于減小橋墩上游迎水面受到的水流的沖擊作用，還能大大降低橋墩對水流的阻力，從而減小水流對橋墩的沖刷。

（2）飛機、潛艇、高鐵的牽引機等，都做成流線型來減小阻力。

【知識點】流體壓強與流速的關系

【解析】【分析】（1）從減小水的沖擊和水流阻力的角度，對橋墩形狀設計上的優(yōu)點進行分析。

（2）一些高速運動的交通工具，通常都設計成流線型，從而減小阻力，節(jié)約能源。

【解答】（1）洛陽橋橋墩被設計成船型的優(yōu)點：洛陽橋橋墩被設計成船型有助于減小橋墩上游迎水面受到的水流的沖擊作用，還能大大降低橋墩對水流的阻力，從而減小水流對橋墩的沖刷。

（2）根據(jù)洛陽船型橋墩設計理念，設計的裝備有：飛機