参考答案
一.选择题(共10小题) 1. A。 2. B。 3. C。 4. A。 5. B。 6. B。 7. C。 8. C。 9. B。 10. D。
二.填空题(共8小题)
11.解:伞的形状是上方凸起的,当气流经过时,上方的流速大,压强小,下方的流速小,压强大,伞下方的气压大于伞上方的气压,这样就会产生一个向上的升力,使伞容易被风吸起来,使电动车不能平稳行驶。 故答案为:小;大于;升。
12.解:在旋转方向与球前进方向相同的一侧,空气相对于球的流速比另一侧较小,在球旋转
方向与球前进方向相同的一侧的流体压强大;而球另一侧流速大,压强小,故球的两侧流速不同,两边的压强差不同,由此产生的压力差导致球沿弧线飞行。 故答案为:大。
13.解: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。
14.解:流体流速越大的位置压强越小。向乒乓球中间吹气时,乒乓球中间流速大,压强变小,乒乓球外侧大气压不变,所以乒乓球外侧压强大于内侧压强,所以乒乓球向中间靠拢。 由于乒乓球两侧的压强不同,故压力不同,A球水平方向上向右的力大于向左的力。如图所示:
故答案为:<;见上图。
15.解:根据流体压强和流速的关系可知,空气宽度只有1.3毫米的缝隙中向外喷出,这部分喷射空气因流速大,压强小,在压强差的作用下,周围空气靠近这部分喷射空气流动,就形成了风。
故答案为:小;靠近。
16.解:(1)用力吸一下空奶盒,盒内气体减少气压减小,小于外界大气压,在大气压的作用下奶盒变扁了,这个现象说明了大气压的存在。 大气压使奶盒变扁,说明了力可以改变物体的形状。
(2)吹气时,纸片下方的空气流速快,产生的压强小,小于外界的大气压,所以纸片会陷下去;
由此得知:“在气体中,流速越大的位置,压强越小。 故答案为:大气压;改变物体的形状;大于;小;
17.解:如果在右端c处往装置里急吹气,b处比a处粗,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。 故答案为:小于;a。
18.解:(1)由公式ρv+p=C(式中C是常量,ρ表示空气密度)可知:空气流速越大,
2
压强小;空气流速越小,压强大。常量C表示空气流速为0时的压强p=1.01×10Pa。 (2)在吹硬币时,硬币下方的空气流速为0,代入公式ρv+p=C中,得:ρ×0+p=C,即:硬币下方空气压强p下=C。
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。 (3)刚好吹起硬币时可看作硬币受到平衡力的作用,即△F=G。 此时硬币上方的压强为:p上=C﹣ρv; 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=ρv; 因为△F=△p?S
所以ρv?S=G=mg,即:v=
5
2
2
2
2
下
5
;
;
故答案为:(1)1.01×10Pa;(2)mg;(3)三.实验探究题(共3小题) 19.解:
(1)打开A阀门,水流入管道,当水稳定后,a管、b管、大烧杯组成了连通器,则水静止时水面是相平的。当打开B阀门,下面的粗管和细管中水的流量相同,细管中水的流速大、压强小,支持的水柱高度小;粗管中水的流速小、压强大,支持的水柱高度大,所以a管液面高度大于b管液面高度;
(2)电扇转动后,气流会流经飞机机翼模型,机翼模型上方凸,空气通过的路程长,流速大、向下的压强小;机翼模型下方平,空气通过的路程短,流速小、向上的压强大,从而形成了一个向上的压强差,所以托盘测力计的示数减小。
(3)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。
(4)图丁中,向玻璃管中吹气时,由气体流速大的位置压强小可知,U形管左管内气压小于右管内气压(外界大气压),则两侧气体压强差=水柱产生的压强,即p大气﹣p左=p水;
图B中,U形管的液面高度差大,水柱产生的压强大,说明左管内气压小,即此时D处的气体压强p1小,空气流速v1大;
图C中,U形管的液面高度差小,水柱产生的压强小,说明左管内气压大,即此时D处的气体压强p2大,空气流速v2小; 所以,p1<p2,v1>v2。
(5)要想让风经过过道,过道左右两端的气压应该不同,所以过道左右两端的通风道中的空气流动速度不同。
如A图,过道左右两端的通风道相同,所以过道左右两端的通风道中的空气流动速度相同,不能解决中间过道的通风问题,该方案不合理。
如图B,过道左右两端的通风道相同,所以过道左右两端的通风道中的空气流动速度相同,不能解决中间过道的通风问题,该方案不合理。
如图C,过道右端的通风道有凸起,所以相同时间风经过过道右端的通风道时的路程长,则风速较快,所以过道右端的气压小于左端的气压,所以空气会从过道的左端流向右端,过道中有风通过。此方案不需要消耗其他能量,既有效又节能,此方案合理。
如图D,过道中有电动机,电动机工作时过道中空气流动速度加快,气压减小,空气会从过道口流进来而通风,但需要消耗电能,故此方案虽有效但不节能,不合理。 故选C。
故答案为:(1)等于;大于;(2)减小;(3)不会;(4)<;>;(5)C。
20.解:(1)图1中外纸杯底部减去并拿起,图2中底部与桌面密封,吹气时图1中内杯未跳起,而图2 中跳起,说明是有气体进入两杯间的空隙,增大了空隙间的气体压强,于是把内杯被顶出来了,所以说明小明的观点是正确的;
(2)将叠在一起纸杯固定在水平桌面上,吹气时,气流进入两杯间隙到达被水平桌面、内杯底部和外杯三者共同围成的空间,随着进入气体的增多,其空间内部的气压就增大,当内杯受到气体对它施加的向上压力大于内杯重力后,内杯就跳起来;
(3)可行,此上杯口低于下杯口,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; 故答案为: (1)小明;
(2)将叠在一起纸杯固定在水平桌面上,吹气时,气流进入两杯间隙到达被水平桌面、内杯底部和外杯三者共同围成的空间,随着进入气体的增多,其空间内部的气压就增大,当内杯受到气体对它施加的向上压力大于内杯重力后,内杯就跳起来;
(3)可行,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。 21.解:(1)风筝总是迎风飞行,故图甲中风筝静止在空中,风向为水平向左;
绳子对风筝的拉力和风筝获得的升力(竖直向上),两个力不在同一直线上,故是非平衡力。 (2)①纵向比较表中数据知,在迎角相同时,风速越大,升力越大,故放风筝的时候,人们常常拉着风筝奔跑,这是采用增加风速的方式,增加升力。
②根据表中数据,在图丙中描绘出风速为4.0m/s时,升力与迎角的关系图象:
③横向分析数据可知,迎角小于20°时,升力与迎角的关系为:在风速和面积一定时,风速随着迎角的增大先变大后变小;
④根据控制变量法,小明要继续探究升力与面积的关系,要控制迎角和风速不变,改变风筝面积进行多次实验;
(3)由表中数据,当风筝迎角为0°时,风筝飞行时所获得的竖直向上的升力为0,将风筝模型换为机翼模型,当迎角为0°时,升力测力计有示数。据此,关于风筝飞行获得的升力大小可能还和风筝的外形有关哪些因素有关。 故答案为:(1)向左;非平衡力; (2)①增加风速; ②见上图;
③在风速和面积一定时,风速随着迎角的增大先变大后变小; ④控制迎角和风速不变,改变风筝面积进行多次实验; (3)可能还和风筝的外形有关。 四.计算题(共1小题)