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文檔簡介
專題11大氣壓強、流體壓強與流速的關(guān)系
箜考點1大氣壓強
項目具體內(nèi)容說明
“大氣壓”與“氣壓”(或部分氣體壓
大氣對浸在它里面的物體產(chǎn)生的壓強叫
強)是有區(qū)別的,如高壓鍋內(nèi)的氣壓一
定義做大氣壓強,簡稱________,一般用外
一指部分氣體壓強,高壓鍋外稱大氣
表示
壓。
大氣證明實驗馬德堡半球?qū)嶒灥谝淮巫C明了大氣壓的存在。
壓存在實例塑料吸盤、吸水筆吸水、覆杯實驗、吸管吸飲料等。
第一次測定(1)實驗前玻璃管里水銀灌滿的目的
________實驗
實驗是:使玻璃管倒置后,水銀上方為真
空;若未灌滿,或進(jìn)入空氣,則測量
結(jié)果偏____;
大氣壓
(2)本實驗若把水銀改成水,則需要玻
璃管的長度為—m;
測量及標(biāo)準(zhǔn)大氣壓PO=LO13X1O5Pa=760
數(shù)值mmHg產(chǎn)生的壓強將玻璃管稍上提或下壓(未離開水銀
數(shù)值(3)
面),管子的粗或細(xì),管內(nèi)外的高度差
____,將玻璃管傾斜,高度____,長
度變—o
氣壓計水銀氣壓計和無液氣壓計。
與高度的關(guān)
大氣壓大氣壓強隨海拔高度的增加而一。
系
的變化
晴天比陰天氣壓高,冬天比夏天氣壓高。
與天氣的關(guān)
與應(yīng)用系
與液體沸點
氣壓增大,液體沸點升—;氣壓減小,液體沸點降—o
的關(guān)系
考點2流體壓強與流速的關(guān)系
知識點具體內(nèi)容
流體壓強與
在氣體和液體中,流速越大的位置,壓強越—O
流速的關(guān)系
飛機機翼的形狀上表面彎曲,下表面較平。
飛機前進(jìn)時,機翼上方氣流通過路程較長,速度較大,空氣
對機翼上表面的壓強較?。幌路秸喾?。這樣,機翼上、下
飛機升力的產(chǎn)生
表面就存在著壓強差,因而有壓力差,這就是飛機產(chǎn)生一
的原因。
基礎(chǔ)檢測(限時30min)
一、單選題
1.在物理創(chuàng)新實驗活動中,小聰用玻璃瓶、兩端開口的玻璃管、橡皮塞、紅色的水自制了
一個氣壓計,如圖所示。小聰用托盤將該氣壓計從一樓端上十八樓后,玻璃管中的液面
()
A.上升B.下降C.不變D.無法確定
2.下列關(guān)于力學(xué)知識的描述中,說法正確的是()
A.靜止在地面上的人受到的重力和人對地面的壓力是一對平衡力
B.太空中的空間站受到浮力
C.用注射器注射藥液時利用了大氣壓強
D.雨滴下落過程中重力對其做功
3.我國的高鐵技術(shù)處于世界領(lǐng)先地位。在高鐵站站臺上標(biāo)有一條安全線,為了避免乘客被
“吸”向列車發(fā)生事故,乘客必須站在安全線之外候車。這是由于列車進(jìn)站時車體附近空氣
()
A.流速大,壓強大B.流速小,壓強小
C.流速大,壓強小D.流速小,壓強大
4.下列關(guān)于“流速越大的位置壓強越小”的正確認(rèn)識是()
A.適用于氣體和液體B.只適用于液體
C.適用于固體、液體和氣體D.只適用于氣體
二、填空題
5.小明暑假坐飛機旅行,飛機升空后發(fā)現(xiàn)原來密封很好的袋裝食品的袋子鼓起來了。導(dǎo)致
這一現(xiàn)象的主要原因是飛機升空后艙內(nèi)的大氣壓比在地面時的大氣壓(選填"升高"
或"降低");與鼓起來之前相比,袋內(nèi)氣體的密度(選填"變大"或"變小")。
6.如圖使用活塞式抽水機時,若提起活塞,閥門A關(guān)閉,活塞下面的空氣稀薄,低處的
水受到的作用推開閥門進(jìn)入圓筒。當(dāng)壓下活塞時,閥門B被水壓下而關(guān)閉,水被阻
不能向下流動,沖開閥門進(jìn)入圓筒的上部。再提起活塞時,活塞上面的水迫使閥門
關(guān)閉,水從側(cè)管流出。
7.如圖所示,從倒置的漏斗口A處向下用力吹氣,乒乓球?qū)腋≡诼┒防?。說明吹氣時
乒乓球上方氣體流速,氣體壓強(均選填"變大"或"變小")。
8.晉朝葛洪所著的《抱樸子》一書有這樣的記述:"或用棗心木為飛車,以牛革結(jié)環(huán)劍,
以引其機……上升四十里。"其中的"飛車"被認(rèn)為是關(guān)于竹蜻蜓的最早記載。竹蜻蜓的原理
如圖所示,當(dāng)旋轉(zhuǎn)時,流過葉片上方的氣流速度較,在葉片上下表面產(chǎn)生壓強差,
形成對葉片向的壓力差,推動竹蜻蜓飛行。
三、實驗題
9.如圖是小明利用U=2mL的注射器,彈簧測力計、刻度尺等器材估測大氣壓值的情況。
(1)利用刻度尺測量出的長度/為:LOcm,即可算出活塞橫截面積為cm2;
(2)把活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器小孔,再水平向右緩慢拉動注射器
筒,當(dāng)注射器的活塞開始滑動時,記下彈簧測力計的示數(shù)上2.1N,據(jù)此可測得大氣壓值
p=Pa;
(3)考慮到活塞與筒壁之間有摩擦,小明繼續(xù)拉動一小段距離后,緩慢退回注射器筒,在
活塞剛要到筒內(nèi)底部時彈簧測力計示數(shù)為9,則大氣壓值P'=(用題中出現(xiàn)的物理
量符號表示);
(4)實驗時若筒內(nèi)空氣沒有排盡,此因素將導(dǎo)致所測大氣壓值______(偏大/偏小/不
變)。
10."飛機迷"小王學(xué)習(xí)了流體壓強知識后,他想探究飛機升力大小與哪些因素有關(guān)。他猜
想:升力大小與機翼形狀、飛機飛行速度和飛機的迎角(機翼軸線與水平氣流方向的夾
角)有關(guān)。
(1)小王制作了如圖甲所示的飛機機翼模型,機翼做成該形狀的原因是流體流速大處壓強
,從而獲得向上的升力;
(2)他利用如圖乙和丙的電風(fēng)扇、升力測力計、飛機模型進(jìn)行實驗探究。在探究升力與迎
角的關(guān)系時,按以下步驟進(jìn)行:
①調(diào)節(jié)使風(fēng)扇風(fēng)速最大,并使飛機模型的迎角為0。,記錄測力計的示數(shù),多次實驗求平均
值;
②改變迎角大小,重復(fù)步驟①并計算升力平均值;
③得到"升力與迎角的關(guān)系"的圖像如圖丁。由圖像可知:飛機速度一定時,迎角增大,升
力會(填序號);
A.逐漸變大B.逐漸變小C.先增大后減小D.先減小后增大
(3)小王若要進(jìn)一步研究"飛機的升力與其飛行速度的關(guān)系",只需要控制該模型的
不變,通過調(diào)節(jié)風(fēng)扇吹出風(fēng)的來改變飛機模型的飛行速度,實驗
數(shù)據(jù)如下表。此時若以風(fēng)為參照物,飛機是(選填"運動"或"靜止")的;
則仇氏(選填">或"=")O
四、計算題
11.我國自主研制的"蛟龍?zhí)?載人潛水器可達(dá)到的最大下潛深度為7km,具有無動力下潛
上浮的先進(jìn)技術(shù),具有近底自動航行和懸停定位等多項先進(jìn)功能。(1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓近似
取po=l.OxlC)5pa,海水密度近似取2=1.0xl03kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)該潛水艇在海水下7km處的液體壓強;
(2)中所得壓強相當(dāng)于多少個po?
五、綜合題
12.閱讀下列材料,回答問題;
臺風(fēng)
熱帶受太陽光照射,氣溫升高導(dǎo)致空氣密度下降,氣體上升;當(dāng)大面積出現(xiàn)這種現(xiàn)象時,
就形成了中心低氣壓區(qū)域,中心區(qū)域空氣上升,四周空氣流向中心,便形成破壞力強大的
臺風(fēng);每年夏秋季臺風(fēng)來臨時,天氣預(yù)報中常會出現(xiàn)相關(guān)的氣象云圖(如圖所示),同時
播報臺風(fēng)中心氣壓和平均風(fēng)速等信息;
某校氣象興趣小組同學(xué)查閱了前幾年幾個臺風(fēng)的相關(guān)資料,經(jīng)過整理后列出了如表格;觀
察分析并結(jié)合我們學(xué)過的知識回答以下問題:
臺風(fēng)名稱年份臺風(fēng)中心氣壓(百帕)平均風(fēng)速(米/秒)
???01296040
菲特201394545
鳳凰201499025
燦鴻201592058
(1)由表中數(shù)據(jù)可知,臺風(fēng)的中心氣壓都標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的值(選填"大于"或"小于"
或"等于"),于是產(chǎn)生一個向(選填"內(nèi)"、"外")的氣壓差,使得四周空氣流向臺
風(fēng)中心;
(2)根據(jù)以上信息,關(guān)于臺風(fēng)的中心氣壓與臺風(fēng)平均風(fēng)速關(guān)系,可得到的初步結(jié)論是:
(3)通過查閱資料了解到,當(dāng)臺風(fēng)登陸后,臺風(fēng)的強度會有所減弱,由此可以推測其中心
氣壓會;(選填"升高"或"降低")
(4)臺風(fēng)實質(zhì)是高速運動的氣流,具有巨大的(選填"動能"或"重力勢能"),破
壞力驚人,對粗大的樹干都可以吹斷,在把樹枝吹彎曲的過程中,利用的是力的哪個作用
效果:O
臺風(fēng)中心
拔懸J檢)則(限時30min)
一、單選題
1.如圖所示,該裝置是某醫(yī)院內(nèi)給病人輸液的部分裝置示意圖,乙瓶內(nèi)液體不斷通過Q
管輸入病人體內(nèi),剛開始輸液時,甲、乙兩瓶內(nèi)藥液量相等,液面相平。過了一會兒,觀
察兩個輸液瓶時會發(fā)現(xiàn)(此時兩個輸液瓶內(nèi)還有大量的溶液)()
A.甲瓶中的液面高B.乙瓶中的液面高
C.甲、乙兩瓶中的液面一樣高D.以上三種情況均有可能
2.如圖所示,U形彎管的左端密封,右端開口,裝入水后豎直放置,管中的水靜止時,
左、右兩端距管的頂端高度分別為A2/7(水的密度為",外界標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為p.保持不
變)。在右管中加少量的水后,下列判斷不E理的是()
A.加水后,左右液面IWJ度差小于/z
B.加水前,左側(cè)管中的氣體壓強為po+pg/7
C.加水后,左側(cè)管中的氣體壓強大于po-
D.加水后,左側(cè)管中氣體壓強的變化量小于右側(cè)水對管底壓強的變化量
3.為了解決"H"形地下通道中間過道的通風(fēng)問題,同學(xué)們設(shè)計了如圖四種方案,圖中黑色
部分為墻面凸出部分,"M"為安裝在過道頂?shù)?4小時工作電風(fēng)扇,其中既有效又節(jié)能的是
()
風(fēng)
風(fēng)
UL「U
通
通
過
道
道
1道
A.B.
C.D.
4.足球比賽中,運動員將足球以旋轉(zhuǎn)的方式發(fā)出"香蕉球",利用足球的自旋使足球兩側(cè)空
氣流速不同形成壓強差,使足球走出一條香蕉狀的路徑。圖中給出了四種足球自旋方向與
飛行路徑的示意圖,下列說法正確的是()
甲乙丙T
A.乙、丙兩圖是正確的B.甲、丙兩圖是正確的
C.甲、乙兩圖是正確的D.甲、丁兩圖是正確的
二、填空題
5.如圖甲、乙所示為青山區(qū)某學(xué)校興趣活動小組自制的溫度計和氣壓計,其中圖
(選填"甲"或"乙")是氣壓計;將此氣壓計從教學(xué)樓的底層移至樓頂,玻璃管中水柱的高
度將;將丙圖裝置從教學(xué)樓的底層移至樓頂。玻璃管中水柱的高度將(選填
"升高"或"降低")。
大氣壓
甲乙丙
6.有一種測量液體密度的簡便方法,叫做海爾法。如圖所示,容器A中裝水,水的密度
為"次,容器B中裝待測密度的液體,倒立U形管的上方,口C處接抽氣筒,抽出少量管
內(nèi)空氣,使管內(nèi)氣壓也低于大氣壓po。兩管液面在作用下而上升,若已知水在
管A中上升高度為h0,被測液體在管B中上升高度為hx,試求被測液體的密度外=
7.觀察圖甲中車的外形,若車在水平路面上急速行駛,由于車上下表面空氣流動速度不
同,車對地面的壓力會(變大/不變/變?。?,從而使車與地面之間的摩擦力
(變大/不變/變?。?,車容易失控。為了減小上述意外情況的發(fā)生,有些跑車為
了提高“抓地力”在車尾安裝了一種“氣流偏導(dǎo)器”,其外形應(yīng)選用圖乙中的(選填A(yù)
或B)o
8.在地面附近同一高度或高度差不顯著的情況下,空氣流速v與壓強p的關(guān)系可以寫成:
2
,+p=C(其中:〃表示空氣密度,v表示空氣的流速,C是常量)。在水平桌面上放置
一個質(zhì)量為機、底面積為S的硬幣,并沿箭頭所示方向吹氣,氣流通過硬幣上部,由于硬
幣下面沒有氣流通過,從而產(chǎn)生壓力差,給硬幣一個向上的動力。剛好將硬幣吹起時,吹
氣的速度丫=o(用字母表示)
三、實驗題
9.某科學(xué)實驗小組利用注射器、彈簧測力計、刻度尺等器材測量大氣壓強的值,實驗步驟
如下:
012345678910cm
|JIIIIIIIIIII川iliiiiliiiihiiiliiiihiiiliiiihiiiliiiiliiiiliiiihiiiliiiiliiiiliiiiliiiiliiiihiiil
IUu
甲乙
(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,這樣做的目
的是;
(2)如圖甲所示,用細(xì)尼龍繩拴住注射器活塞的頸部,使繩的另一端與彈簧測力計的掛鉤
相連,然后水平向右慢慢拉動注射器筒,當(dāng)注射器中的活塞開始時,記下彈簧測力
計的示數(shù)為30N;
(3)如圖乙所示,用刻度尺測出注射器全部刻度的長度為,計算出活塞的橫截面積
為m2;
(4)計算得到大氣壓強的數(shù)值為Pa;
(5)同學(xué)們發(fā)現(xiàn)實驗誤差較大,請分析該實驗過程中導(dǎo)致誤差的主要因素是:o
(寫出一條)
10.如圖所示,一塊重為G的平板以一定的沖角a(平板與水平方向的夾角)在空氣中水平
運動時,平板會受到一個豎直向上的升力8。
⑴若平板處于空中某一高度保持不變,那么,需滿足凡Go(大于/小于/等于)
⑵理論表明,升力大小與空氣密度p、平板面積S、平板運動速度V有關(guān),用公式表示為
&=CpS/(C叫升力系數(shù),是一個沒有單位的數(shù)值,其值與沖角有關(guān))。則由公式可知,若
C、p、S均保持不變,那么,速度增加10%,升力將增加%?
⑶飛機飛行時同樣會受到升力的作用。某次對飛機的實驗研究獲得了如下數(shù)據(jù)(飛機的沖角
其實是指機翼的沖角):則升力系數(shù)隨沖角的增大而o
A.逐漸變大B.逐漸變小C.先增大后減小D.先減小后增大
a/。0510152025
C0.30.60.91.21.51.3
⑷在飛機起飛后的開始一段時間里,飛機將不斷爬升以達(dá)到規(guī)定的高度,在這個過程中,
飛機升力的不斷增大主要是通過以下兩種方式來實現(xiàn):①;②0
⑸飛機還利用流體壓強與流速的關(guān)系,在機翼上獲得升力克服地球引力,從而翱翔在藍(lán)天
上了。飛機機翼導(dǎo)流板橫截面的形狀是下列四圖中的。
ABCD
⑹飛行時飛機所受阻力,與飛行速度V的平方成正比,即/=k3(其中k為常量).總質(zhì)量
為m的飛機(不計飛行時的油耗)以速度a沿水平方向勻速飛行,則發(fā)動機產(chǎn)生的牽引力F
=(用字母表示),飛機受到的升力N=(用字母表示)。
四、計算題
11.如圖甲是家用高壓鍋結(jié)構(gòu)圖,它的原理是:液體的沸點隨液面氣壓增大而升高。己知
水的沸點跟氣壓的關(guān)系如圖乙所示。測得高壓鍋鍋蓋面積0.12m2,排氣孔的面積為
12mm2;要求鍋內(nèi)外氣壓差不超過O.6xlO5pa。請你通過計算并對照圖像判斷,在一標(biāo)準(zhǔn)大
氣壓下,用該高壓鍋燒水時:
(1)水溫最高可以達(dá)到多少?
(2)鍋蓋受到的內(nèi)外最大壓力差多大?
(3)為了保證安全,壓在排氣孔上的限壓閥質(zhì)量不得超過多少千克?(g=10N/kg,1個標(biāo)
準(zhǔn)大氣壓/?o=lO5Pa)
乙
五、綜合題
12.大氣壓隨高度的升高而降低,一支登山隊測出了幾個高度的大氣壓,如下表所示.
高度大氣壓
/?/kmp/(xlO5Pa)
01.01
0.40.97
0.80.92
1.40.86
2.00.79
p/(X|0Pa)
LOS-TTTTTTTm
0.95
O.?5
°,7:]—0.4OX12—1.62();"Lm
(1)請你根據(jù)表中的數(shù)據(jù),在如圖所示的坐標(biāo)系中作出大氣壓隨高度變化的圖像.
(2)根據(jù)圖像,可以看出大氣壓隨高度變化的數(shù)量關(guān)系大致為.
⑶當(dāng)高度為1km時,大氣壓約為Pa.當(dāng)高度為3000km時,已到了大氣層的邊
緣,此處的大氣壓約為Pa.
⑷除了高度,大氣壓還與什么因素有關(guān)?請?zhí)岢瞿愕囊粋€猜想因素:.
專題11大氣壓強、流體壓強與流速的關(guān)系
項目具體內(nèi)容說明
“大氣壓”與“氣壓”(或部分氣體壓
大氣對浸在它里面的物體產(chǎn)生的壓強叫
強)是有區(qū)別的,如高壓鍋內(nèi)的氣壓一
定義做大氣壓強,簡稱大氣壓,一般用P0
一指部分氣體壓強,高壓鍋外稱大氣
表示
壓。
大氣證明實驗馬德堡半球?qū)嶒灥谝淮巫C明了大氣壓的存在。
壓存在實例塑料吸盤、吸水筆吸水、覆杯實驗、吸管吸飲料等。
第一次測定(1)實驗前玻璃管里水銀灌滿的目的
托里拆利實驗
實驗是:使玻璃管倒置后,水銀上方為真
空;若未灌滿,或進(jìn)入空氣,則測量
結(jié)果偏??;
大氣壓
(2)本實驗若把水銀改成水,則需要玻
璃管的長度為10.3m;
測量及標(biāo)準(zhǔn)大氣壓po=l.O13xlO5Pa=760
數(shù)值mmHg產(chǎn)生的壓強將玻璃管稍上提或下壓(未離開水銀
數(shù)值(3)
面),管子的粗或細(xì),管內(nèi)外的高度差
不變,將玻璃管傾斜,高度不變,長
度變&
氣壓計水銀氣壓計和無液氣壓計。
與高度的關(guān)
大氣壓大氣壓強隨海拔高度的增加而減小。
系
的變化與天氣的關(guān)
晴天比陰天氣壓高,冬天比夏天氣壓高。
系
與應(yīng)用
與液體沸點
氣壓增大,液體沸點升高;氣壓減小,液體沸點降低。
的關(guān)系
愛考點2流體壓強與流速的關(guān)系
知識點具體內(nèi)容
流體壓強與
在氣體和液體中,流速越大的位置,壓強越小。
流速的關(guān)系
飛機機翼的形狀上表面彎曲,下表面較平。
飛機前進(jìn)時,機翼上方氣流通過路程較長,速度較大,空氣
對機翼上表面的壓強較?。幌路秸喾?。這樣,機翼上、下
飛機升力的產(chǎn)生
表面就存在著壓強差,因而有壓力差,這就是飛機產(chǎn)生升力
的原因。
基礎(chǔ)檢測(限時30min)
一、單選題
1.在物理創(chuàng)新實驗活動中,小聰用玻璃瓶、兩端開口的玻璃管、橡皮塞、紅色的水自制了
一個氣壓計,如圖所示。小聰用托盤將該氣壓計從一樓端上十八樓后,玻璃管中的液面
()
A.上升B.下降C.不變D.無法確定
【答案】A
【解析】大氣壓隨著高度的增加而減小,拿著這個氣壓計隨電梯從一樓上升至十八樓的過
程中,瓶內(nèi)氣壓不變,而外界大氣壓隨高度的增加而減小,此時在瓶內(nèi)氣壓的作用下,會
有一部分水被壓入玻璃管,因此管內(nèi)液柱的高度會升高。故A符合題意,BCD不符合題
故選A。
2.下列關(guān)于力學(xué)知識的描述中,說法正確的是()
A.靜止在地面上的人受到的重力和人對地面的壓力是一對平衡力
B.太空中的空間站受到浮力
C.用注射器注射藥液時利用了大氣壓強
D.雨滴下落過程中重力對其做功
【答案】D
【解析】A.人受到的重力和地面對人的支持力是一對平衡力,故A錯誤;
B.太空中沒有空氣,故空間站沒有受到浮力,故B錯誤;
C.注射器注射藥物是由于活塞受到了推力的原因,與大氣壓無關(guān),故C錯誤;
D.雨滴下落時受到了重力的作用,并且沿著重力的方向運動了一段距離,所以該過程重
力做了功。故D正確。
故選Do
3.我國的高鐵技術(shù)處于世界領(lǐng)先地位。在高鐵站站臺上標(biāo)有一條安全線,為了避免乘客被
“吸”向列車發(fā)生事故,乘客必須站在安全線之外候車。這是由于列車進(jìn)站時車體附近空氣
()
A.流速大,壓強大B.流速小,壓強小
C.流速大,壓強小D.流速小,壓強大
【答案】C
【解析】人離高速列車比較近時,高速列車的速度很大,人和高速列車的之間的空氣流動
速度很大,壓強小,人外側(cè)的壓強不變,人受到外側(cè)壓強大于人內(nèi)側(cè)受到的壓強,人在較
大的壓強差作用下很容易被壓向列車,發(fā)生交通事故。故ABD不符合題意,C符合題意。
故選Co
4.下列關(guān)于"流速越大的位置壓強越小”的正確認(rèn)識是()
A.適用于氣體和液體B.只適用于液體
C.適用于固體、液體和氣體D.只適用于氣體
【答案】A
【解析】液體和氣體都稱為流體,流體流速越大的地方壓強越小,流體越小的地方壓強就
越大,適用于氣體和液體。故A符合題意,BCD不符合題意。
故選A。
二、填空題
5.小明暑假坐飛機旅行,飛機升空后發(fā)現(xiàn)原來密封很好的袋裝食品的袋子鼓起來了。導(dǎo)致
這一現(xiàn)象的主要原因是飛機升空后艙內(nèi)的大氣壓比在地面時的大氣壓(選填"升高"
或"降低");與鼓起來之前相比,袋內(nèi)氣體的密度(選填"變大"或"變小")。
【答案】降低變小
【解析】⑴隨著高度的增高,大氣壓也隨之降低;而袋內(nèi)氣體由于密閉,氣壓幾乎不變,
外界大氣壓小于袋內(nèi)氣壓,外界大氣壓的降低導(dǎo)致袋裝方便面內(nèi)部氣體膨脹。
⑵袋內(nèi)氣體膨脹后體積變大,由于氣體的質(zhì)量不變,根據(jù)公式Q=£可知,袋內(nèi)氣體密度
變小。
6.如圖使用活塞式抽水機時,若提起活塞,閥門A關(guān)閉,活塞下面的空氣稀薄,低處的
水受到的作用推開閥門進(jìn)入圓筒。當(dāng)壓下活塞時,閥門B被水壓下而關(guān)閉,水被阻
不能向下流動,沖開閥門進(jìn)入圓筒的上部。再提起活塞時,活塞上面的水迫使閥門
關(guān)閉,水從側(cè)管流出。
【答案】大氣壓AA
【解析】[1]使用活塞式抽水機,若提起活塞,閥門A關(guān)閉,活塞下面的空氣少,低處的水
受到大氣壓的作用推開閥門進(jìn)入圓筒。
⑵壓下活塞時,閥門B被水壓下而關(guān)閉,水被阻不能向下流動,沖開閥門A,進(jìn)入圓筒的
上部。
⑶再提起活塞時,活塞上面的水迫使閥門A關(guān)閉,水從側(cè)管流出。
7.如圖所示,從倒置的漏斗口A處向下用力吹氣,乒乓球?qū)腋≡诼┒防铩Uf明吹氣時
乒乓球上方氣體流速,氣體壓強(均選填"變大"或"變小")。
【答案】變大變小
【解析】[1]⑵當(dāng)從A處向下用力吹氣時,增大乒乓球上方的空氣的流動速度,壓強減小,
乒乓球下面的壓強不變,乒乓球下面的壓強大于上面的壓強,乒乓球在壓強差的作用下懸
浮在漏斗中。
8.晉朝葛洪所著的《抱樸子》一書有這樣的記述:"或用棗心木為飛車,以牛革結(jié)環(huán)劍,
以引其機……上升四十里。"其中的"飛車"被認(rèn)為是關(guān)于竹蜻蜓的最早記載。竹蜻蜓的原理
如圖所示,當(dāng)旋轉(zhuǎn)時,流過葉片上方的氣流速度較,在葉片上下表面產(chǎn)生壓強差,
形成對葉片向的壓力差,推動竹蜻蜓飛行。
【答案】大上
【解析】⑴⑵竹蜻蜓上面凸起、下面平直,旋轉(zhuǎn)時上方的空氣流速大、壓強小,下方的空
氣流速小、壓強大,產(chǎn)生向上的壓力差。.
三、實驗題
9.如圖是小明利用V=2mL的注射器,彈簧測力計、刻度尺等器材估測大氣壓值的情況。
(1)利用刻度尺測量出的長度/為10cm,即可算出活塞橫截面積為cm?;
(2)把活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器小孔,再水平向右緩慢拉動注射器
筒,當(dāng)注射器的活塞開始滑動時,記下彈簧測力計的示數(shù)上2.1N,據(jù)此可測得大氣壓值
p=Pa;
(3)考慮到活塞與筒壁之間有摩擦,小明繼續(xù)拉動一小段距離后,緩慢退回注射器筒,在
活塞剛要到筒內(nèi)底部時彈簧測力計示數(shù)為9,則大氣壓值P'=(用題中出現(xiàn)的物理
量符號表示);
(4)實驗時若筒內(nèi)空氣沒有排盡,此因素將導(dǎo)致所測大氣壓值______(偏大/偏小/不
變)。
【答案】注射器刻度部分0.21.05x10s偏小
【解析】1)⑴⑵利用刻度尺測量出注射器刻度部分的長度,活塞橫截面積
0V2mL2cm3八-
S=—=-------=--------=0.2cm22
I10cm10cm
(2)⑶當(dāng)注射器的活塞開始滑動時,彈簧測力計的拉力與大氣對活塞的壓力是一對平衡
力,大氣對活塞水的壓力等于彈簧測力計的示數(shù),測得大氣壓值
F_2.1N
=1.05xl05Pa
y-0.2xl0-4ni2
(3)⑷水平向右緩慢拉動注射器筒時,當(dāng)活塞開始滑動時,活塞相對于筒壁向左運動,
摩擦力的方向向右,設(shè)大氣對活塞的壓力為居,則
小明繼續(xù)拉動一小段距離后,緩慢退回注射器筒,在活塞剛要到筒內(nèi)底部時彈簧測力計示
數(shù)為尸,活塞相對于筒壁向右運動,摩擦力的方向向左,則
f+F=F0(2)
由①②可得
大氣壓值
F+F'
.人丁仍+即
pSv2V
I
(4)⑸實驗時若筒內(nèi)空氣沒有排盡,拉力的測量值會偏小,由可知,導(dǎo)致測量的大
氣壓值偏小。
10."飛機迷"小王學(xué)習(xí)了流體壓強知識后,他想探究飛機升力大小與哪些因素有關(guān)。他猜
想:升力大小與機翼形狀、飛機飛行速度和飛機的迎角(機翼軸線與水平氣流方向的夾
角)有關(guān)。
(1)小王制作了如圖甲所示的飛機機翼模型,機翼做成該形狀的原因是流體流速大處壓強
,從而獲得向上的升力;
(2)他利用如圖乙和丙的電風(fēng)扇、升力測力計、飛機模型進(jìn)行實驗探究。在探究升力與迎
角的關(guān)系時,按以下步驟進(jìn)行:
①調(diào)節(jié)使風(fēng)扇風(fēng)速最大,并使飛機模型的迎角為0。,記錄測力計的示數(shù),多次實驗求平均
值;
②改變迎角大小,重復(fù)步驟①并計算升力平均值;
③得到"升力與迎角的關(guān)系"的圖像如圖丁。由圖像可知:飛機速度一定時,迎角增大,升
力會(填序號);
A.逐漸變大B.逐漸變小C.先增大后減小D.先減小后增大
(3)小王若要進(jìn)一步研究"飛機的升力與其飛行速度的關(guān)系”,只需要控制該模型的
不變,通過調(diào)節(jié)風(fēng)扇吹出風(fēng)的來改變飛機模型的飛行速度,實驗
數(shù)據(jù)如下表。此時若以風(fēng)為參照物,飛機是(選填"運動"或"靜止")的;
檔位弱風(fēng)中風(fēng)強風(fēng)
升力/N259
(4)資料顯示:本實驗結(jié)論與實際相符,若某飛機以80km/h做水平勻速直線飛行,迎角
為⑦,后來以500km/h做水平勻速直線飛行時的迎角為氏(口、氏在15。和20。之間),
則仍力(選填或"=")O
【答案】小C迎角速度運動>
【解析】(1)[1]流體壓強特點:流體流速越大,壓強越小。
(2)[2]由圖丁可知:飛機速度一定時,迎角在小于15。時,升力增大,大于15。時,升力
減小,所以升力會先增大后減小,故ABD不符合題意,C符合題意。
故選Co
(3)⑶⑷在飛機的升力與其飛行速度的關(guān)系時,根據(jù)控制變量可知,需要控制機翼形狀
和飛機的迎角一定,改變了飛行速度,而實驗中使用固定模型,因此只需要控制該模型的
迎角不變;改變飛機模型的飛行速度需要通過調(diào)節(jié)風(fēng)扇吹出風(fēng)的速度來改變。
⑸以風(fēng)為參照物,風(fēng)和飛機模型的相對位置發(fā)生了變化,所以飛機是運動的。
(4)⑹飛機在水平勻速直線飛行時升力一定,根據(jù)"飛機迎角一定時,飛行速度越大升力
也越大"知飛行時升力一定,速度越大,仰角越小,所以仇>為。
四、計算題
11.我國自主研制的"蛟龍?zhí)?載人潛水器可達(dá)到的最大下潛深度為7km,具有無動力下潛
上浮的先進(jìn)技術(shù),具有近底自動航行和懸停定位等多項先進(jìn)功能。(1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓近似
取加=1.0xl05pa,海水密度近似取0=l.Oxlo3kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)該潛水艇在海水下7km處的液體壓強;
(2)(1)中所得壓強相當(dāng)于多少個po?
【答案】(1)7xlO7Pa;(2)700
【解析】解:(1)水下7km處的海水壓強為
/>=pg7/=1.0xl03kg/m3xl0N/kgx7xl03m=7xl07Pa
(2)1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的值為po=l.Oxlo5pa,所以水下7km處的海水壓強相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)大氣
壓強的倍數(shù)為
p7xlO7Pa
n——―...........=...7..0..0(個)
Po1.0xl05Pa
答:(1)該潛水艇在海水下7km處的液體壓強為7xl07pa;
(2)(1)中所得壓強相當(dāng)于700個外。.
五、綜合題
12.閱讀下列材料,回答問題;
臺風(fēng)
熱帶受太陽光照射,氣溫升高導(dǎo)致空氣密度下降,氣體上升;當(dāng)大面積出現(xiàn)這種現(xiàn)象時,
就形成了中心低氣壓區(qū)域,中心區(qū)域空氣上升,四周空氣流向中心,便形成破壞力強大的
臺風(fēng);每年夏秋季臺風(fēng)來臨時,天氣預(yù)報中常會出現(xiàn)相關(guān)的氣象云圖(如圖所示),同時
播報臺風(fēng)中心氣壓和平均風(fēng)速等信息;
某校氣象興趣小組同學(xué)查閱了前幾年幾個臺風(fēng)的相關(guān)資料,經(jīng)過整理后列出了如表格;觀
察分析并結(jié)合我們學(xué)過的知識回答以下問題:
臺風(fēng)名稱年份臺風(fēng)中心氣壓(百帕)平均風(fēng)速(米/秒)
海葵201296040
菲特201394545
鳳凰201499025
燦鴻201592058
(1)由表中數(shù)據(jù)可知,臺風(fēng)的中心氣壓都標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的值(選填"大于"或"小于"
或"等于"),于是產(chǎn)生一個向(選填"內(nèi)"、"外")的氣壓差,使得四周空氣流向臺
風(fēng)中心;
(2)根據(jù)以上信息,關(guān)于臺風(fēng)的中心氣壓與臺風(fēng)平均風(fēng)速關(guān)系,可得到的初步結(jié)論是:
(3)通過查閱資料了解到,當(dāng)臺風(fēng)登陸后,臺風(fēng)的強度會有所減弱,由此可以推測其中心
氣壓會;(選填"升高"或"降低")
(4)臺風(fēng)實質(zhì)是高速運動的氣流,具有巨大的(選填"動能"或"重力勢能"),破
壞力驚人,對粗大的樹干都可以吹斷,在把樹枝吹彎曲的過程中,利用的是力的哪個作用
效果:o
臺風(fēng)中心
【答案】小于內(nèi)臺風(fēng)平均風(fēng)速越大,臺風(fēng)中心氣壓越小升高動能力可以
改變物體的形狀
【解析】(1)⑴⑵一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓約1。5帕,由表中數(shù)據(jù)知道,臺風(fēng)的中心氣壓都小于標(biāo)準(zhǔn)
大氣壓的值,外部氣壓大,內(nèi)部氣壓小,產(chǎn)生了一個向內(nèi)的壓強差。
(2)⑶因為空氣是流體,臺風(fēng)形成時,臺風(fēng)中心與外圍空氣的流速不同,流速越快的位
置壓強越小,因此,由表中信息可以看出,臺風(fēng)平均風(fēng)速越大,臺風(fēng)中心氣壓越小。
(3)⑷結(jié)合流體壓強與流速的關(guān)系可以得出,當(dāng)臺風(fēng)登陸后,臺風(fēng)的強度會有所減弱,
由此可以推測其中心氣壓會升高。
(4)[5]臺風(fēng)實質(zhì)是高速運動的氣流,具有一定的速度和質(zhì)量,所以具有巨大的動能。
⑹在把樹枝吹彎曲的過程中,利用的是力可以改變物體的形狀。
拔懸)檢)則(限時30min)
一、單選題
1.如圖所示,該裝置是某醫(yī)院內(nèi)給病人輸液的部分裝置示意圖,乙瓶內(nèi)液體不斷通過Q
管輸入病人體內(nèi),剛開始輸液時,甲、乙兩瓶內(nèi)藥液量相等,液面相平。過了一會兒,觀
察兩個輸液瓶時會發(fā)現(xiàn)(此時兩個輸液瓶內(nèi)還有大量的溶液)()
A.甲瓶中的液面高B.乙瓶中的液面高
C.甲、乙兩瓶中的液面一樣高D.以上三種情況均有可能
【答案】B
【解析】讀圖分析該裝置的工作過程可知,藥液從乙瓶中流下,乙瓶中被封閉的空氣體積
增大,壓強下降,甲瓶中空氣將甲瓶中藥液壓入乙瓶補充,使乙瓶液面保持不變。藥液從
甲瓶中流至乙瓶后,甲瓶中空氣部分的體積增大,壓強下降,大氣壓將外界空氣壓入甲
瓶,甲瓶中液面下降;液體如此流動,直到甲瓶中的藥液全部流完,這時甲瓶中空氣與外
界直接連通,連接甲、乙兩瓶的管子相當(dāng)于甲瓶當(dāng)初的進(jìn)氣管;因此,在輸液開始后不
久,乙瓶中的液面便會始終高于甲瓶中的液面,故B符合題意,ACD不符合題意。
故選Bo
2.如圖所示,U形彎管的左端密封,右端開口,裝入水后豎直放置,管中的水靜止時,
左、右兩端距管的頂端高度分別為從2h(水的密度為Q外界標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為po保持不
變)。在右管中加少量的水后,下列判斷不巧娜的是()
A.加水后,左右液面IWJ度差小于
B.加水前,左側(cè)管中的氣體壓強為po+"g/z
C.加水后,左側(cè)管中的氣體壓強大于加
D.加水后,左側(cè)管中氣體壓強的變化量小于右側(cè)水對管底壓強的變化量
【答案】A
【解析】ABC.加水前,由壓強平衡可知
P內(nèi)+P左=P。+P右
則
。內(nèi)=P。+P右”左=Po-(P左PQ=P0-Pgh
加水后,假設(shè)左邊液面高度不變,則P內(nèi)和0在不變,但由于右邊液體壓強增大,故不會保
持平衡,左側(cè)液面會上升,內(nèi)部其他體積變小,壓強增大,由0什”"g/z分析,P內(nèi)增
大,P0不變,則右減小,即左右液面高度差小于〃,故A、C正確不符合題意,B錯誤符合
題意;
D、由以上分析可知
。內(nèi)=。。+右左(左右)①
P-P=P0-PIP
P內(nèi)+州內(nèi)=2。-3左一P'右)②
當(dāng)加水后,兩側(cè)液面都升高,p左和p右均增大,此時右邊液體壓強變化量小左和左邊液體
壓強變化量V右的差值為左側(cè)管中氣體壓強的變化量△。內(nèi),即
用上式②-①可得
△°內(nèi)=如右一州左
所以△。內(nèi)>“右,故D正確,不符合題意。
故選Bo
3.為了解決"H"形地下通道中間過道的通風(fēng)問題,同學(xué)們設(shè)計了如圖四種方案,圖中黑色
部分為墻面凸出部分,"M"為安裝在過道頂?shù)?4小時工作電風(fēng)扇,其中既有效又節(jié)能的是
()
風(fēng)
風(fēng)
O。
通
道
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】A.要想讓風(fēng)經(jīng)過過道,過道左右兩端的氣壓應(yīng)該不同,所以過道左右兩端的通
風(fēng)道中的空氣流動速度不同;過道左右兩端的通風(fēng)道相同,所以過道左右兩端的通風(fēng)道中
的空氣流動速度相同,故A不符合題意;
B.過道左右兩端的通風(fēng)道相同,所以過道左右兩端的通風(fēng)道中的空氣流動速度相同,故B
不符合題意;
C.過道右端的通風(fēng)道有凸起,所以相同時間風(fēng)經(jīng)過過道右端的通風(fēng)道時的路程長,則風(fēng)速
較快,所以過道右端的氣壓小于左端的氣壓,所以空氣會從過道的左端流向右端,過道中
有風(fēng)通過;此方案不需要消耗其他能量,既有效又節(jié)能,故c符合題意;
D.過道中有電動機,電動機工作時過道中空氣流動速度加快,氣壓減小,空氣會從過道
口流進(jìn)來而通風(fēng),但需要消耗電能,故此方案雖有效但不節(jié)能,故D不符合題意。
故選Co
4.足球比賽中,運動員將足球以旋轉(zhuǎn)的方式發(fā)出"香蕉球",利用足球的自旋使足球兩側(cè)空
氣流速不同形成壓強差,使足球走出一條香蕉狀的路徑。圖中給出了四種足球自旋方向與
飛行路徑的示意圖,下列說法正確的是()
甲乙T
A.乙、丙兩圖是正確的B.甲、丙兩圖是正確的
C.甲、乙兩圖是正確的D.甲、丁兩圖是正確的
【答案】D
【解析】由甲、丙圖可知,足球沿順時針方向旋轉(zhuǎn),足球右側(cè)空氣流速大,壓強小,左側(cè)
空氣流速小,壓強大,足球在壓強差的作用下逐漸向右側(cè)偏移,故甲圖正確,丙圖錯誤;
由乙、丁圖可知,足球沿逆時針方向旋轉(zhuǎn),足球左側(cè)空氣流速大,壓強小,右側(cè)空氣流速
小,壓強大,足球在壓強差的作用下應(yīng)該逐漸向左側(cè)偏移,故乙圖錯誤,丁圖正確。
故選D。
二、填空題
5.如圖甲、乙所示為青山區(qū)某學(xué)校興趣活動小組自制的溫度計和氣壓計,其中圖
(選填"甲"或"乙")是氣壓計;將此氣壓計從教學(xué)樓的底層移至樓頂,玻璃管中水柱的高
度將;將丙圖裝置從教學(xué)樓的底層移至樓頂。玻璃管中水柱的高度將(選填
"升高"或"降低")。
/真空
甲乙丙
【答案】乙升高降低
【解析】[1]溫度計中的水要裝滿瓶子,將溫度計放入熱水或冷水里,觀察細(xì)管中水位的高
度變化,則可以測量液體的溫度,將此裝置放在空氣里就可以測室溫。氣壓計中的水要裝
入大半瓶,水上方有空氣。當(dāng)瓶子內(nèi)外氣壓不同時,帶色的水在瓶內(nèi)外氣壓的作用下,上
升或下降,由此可以反映外界大氣壓的變化。故甲是溫度計,乙是氣壓計。
⑵把氣壓計從教學(xué)樓的底層移至樓頂,由于外界的氣壓變小,故液拉高度會升高。
⑶將丙圖裝置從教學(xué)樓的底層移至樓頂,由于外界的氣壓變小,所以玻璃管中水柱的高度
將降低。
6.有一種測量液體密度的簡便方法,叫做海爾法。如圖所示,容器A中裝水,水的密度
為"水,容器B中裝待測密度的液體,倒立U形管的上方,口C處接抽氣筒,抽出少量管
內(nèi)空氣,使管內(nèi)氣壓也低于大氣壓po。兩管液面在作用下而上升,若已知水在
管A中上升高度為h0,被測液體在管B中上升高度為hx,試求被測液體的密度外=
-He
【答案】大氣壓
【解析】田從C處抽氣后,管內(nèi)的氣壓減小,在外界大氣壓的作用下,A、8內(nèi)升起一段
液柱。
⑵液柱靜止時,外界大氣壓等于管內(nèi)氣體壓強與U形管某管內(nèi)液柱生的壓強的和,則兩管
內(nèi)液體產(chǎn)生的壓強相等,有
PA=PB
即
p/gh()=p*ghx
可得出
P水g%_一水%
7.觀察圖甲中車的外形,若車在水平路面上急速行駛,由于車上下表面空氣流動速度不
同,車對地面的壓力會(變大/不變/變?。?,從而使車與地面之間的摩擦力
(變大/不變/變?。?,車容易失控。為了減小上述意外情況的發(fā)生,有些跑車為
了提高“抓地力”在車尾安裝了一種“氣流偏導(dǎo)器”,其外形應(yīng)選用圖乙中的(選填A(yù)
或B)。
乙
【答案】變小變小B
【解析】⑴⑵觀察圖甲,車上表面的曲線長度大于車下表面的長度,那么上表面的空氣流
速較大,則車上表面的空氣壓強較小;下表面的空氣流速較小,則車下表面的空氣壓強較
大;空氣會對車有一個向上的壓強差,形成一個向上的升力,那么這時車對地面的壓力會
變小;摩擦力與接觸面的粗糙程度、壓力有關(guān),粗糙程度不變,車對地面的壓力變小,則
摩擦力變小。
⑶有些跑車為了提高"抓地力",增大摩擦力,由于接觸面的粗糙程度不變,可以增大壓
力,那么可以選擇B,B下方長度較上方的大,空氣在下方流速較大,壓強較小,那么空
氣對B有一個向下的力,車尾對地面的壓力增大,摩擦力也增大。
8.在地面附近同一高度或高度差不顯著的情況下,空氣流速v與壓強p的關(guān)系可以寫成:
2
,+p=C(其中:"表示空氣密度,v表示空氣的流速,C是常量)。在水平桌面上放置
一個質(zhì)量為根、底面積為S的硬幣,并沿箭頭所示方向吹氣,氣流通過硬幣上部,由于硬
幣下面沒有氣流通過,從而產(chǎn)生壓力差,給硬幣一個向上的動力。剛好將硬幣吹起時,吹
氣的速度丫=o(用字母表示)
2mg
【答案】
【解析】解:剛好吹起硬幣時可看作硬幣受到平衡力的作用,即
△F=G=mg
此時硬幣上方的壓強為
「12
P上=C_yv
硬幣下方的壓強為
pr=C(空氣流速為0)
那么硬幣上下方的壓
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