6 下列实例中,能用“流体压强与流速的关系”解释的是(
A.茶壶的壶嘴和壶身中的水面保持相平
B.候车时乘客需站在安全黄线以外区域
C.人潜入水面下越深感觉到呼吸越困难
D.壁虎靠脚上的“吸盘”在玻璃墙上爬行
B
)A.茶壶的壶嘴和壶身中的水面保持相平
B.候车时乘客需站在安全黄线以外区域
C.人潜入水面下越深感觉到呼吸越困难
D.壁虎靠脚上的“吸盘”在玻璃墙上爬行
答案
6.B
解析
【分析】
要解决这道题,需先明确“流体压强与流速的关系”:在流体中,流速越大的位置压强越小,流速越小的位置压强越大。再逐一分析每个选项对应的物理原理,排除不符合该关系的选项,即可得出正确答案。
【解析】
A选项:茶壶的壶嘴和壶身构成连通器,根据连通器原理,静止时壶嘴和壶身的水面保持相平,与流体压强和流速的关系无关,不符合题意;
B选项: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,人外侧的空气流速较慢。根据流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大,会产生向内侧的压强差,将人推向列车,因此候车需站在安全黄线以外,符合题意;
C选项:液体的压强随深度的增加而增大,人潜入水面下越深,受到的液体压强越大,所以呼吸越困难,与流体压强和流速的关系无关,不符合题意;
D选项:壁虎脚上的“吸盘”排出内部空气后,在大气压的作用下被压在玻璃墙上,利用的是大气压,与流体压强和流速的关系无关,不符合题意。
综上,正确答案为B。
【答案】
B
【知识点】
流体压强与流速的关系、连通器原理、大气压的应用
【点评】
本题考查常见物理原理的区分,重点考查流体压强与流速关系的应用,属于基础题,只要掌握各选项对应的物理知识即可快速选出答案。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,需先明确“流体压强与流速的关系”:在流体中,流速越大的位置压强越小,流速越小的位置压强越大。再逐一分析每个选项对应的物理原理,排除不符合该关系的选项,即可得出正确答案。
【解析】
A选项:茶壶的壶嘴和壶身构成连通器,根据连通器原理,静止时壶嘴和壶身的水面保持相平,与流体压强和流速的关系无关,不符合题意;
B选项: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,人外侧的空气流速较慢。根据流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大,会产生向内侧的压强差,将人推向列车,因此候车需站在安全黄线以外,符合题意;
C选项:液体的压强随深度的增加而增大,人潜入水面下越深,受到的液体压强越大,所以呼吸越困难,与流体压强和流速的关系无关,不符合题意;
D选项:壁虎脚上的“吸盘”排出内部空气后,在大气压的作用下被压在玻璃墙上,利用的是大气压,与流体压强和流速的关系无关,不符合题意。
综上,正确答案为B。
【答案】
B
【知识点】
流体压强与流速的关系、连通器原理、大气压的应用
【点评】
本题考查常见物理原理的区分,重点考查流体压强与流速关系的应用,属于基础题,只要掌握各选项对应的物理知识即可快速选出答案。
【难度系数】
0.8
7 建筑屋顶用钢筋混凝土浇筑而成,体积为$6m^3$,钢筋混凝土密度为$2.5×10^3kg/m^3$,屋顶的重力是
$1.5×10^5$
N。屋顶的面积为$50m^2$,大气压强为$1.0×10^5Pa$,大气对屋顶的压力是$5×10^6$
N。某次台风中,屋顶的大气压强变为$0.9×10^5Pa$,屋内的大气压强仍为$1.0×10^5Pa$不变,则屋顶内外受到的大气压力之差为$5×10^5$
N。答案
7. $1.5×10^5$ $5×10^6$ $5×10^5$
解析
【分析】
这道题考查密度、重力、压强公式的综合应用。解题思路:1. 先通过密度公式计算钢筋混凝土屋顶的质量,再结合重力公式求出屋顶重力;2. 利用压强公式计算大气对屋顶的压力;3. 台风时,根据屋顶内外的压强差和受力面积,计算出大气压力差,需明确压力差是内外压强差乘以受力面积。
【解析】
1. 计算屋顶重力:
由密度公式$\rho=\frac{m}{V}$得,屋顶质量$m=\rho V=2.5×10^3kg/m^3 ×6m^3=1.5×10^4kg$,
重力$G=mg=1.5×10^4kg ×10N/kg=1.5×10^5N$;
2. 计算大气对屋顶的压力:
由压强公式$p=\frac{F}{S}$得,大气对屋顶的压力$F=pS=1.0×10^5Pa ×50m^2=5×10^6N$;
3. 计算屋顶内外大气压力差:
屋顶内外压强差$\Delta p=p_{内}-p_{外}=1.0×10^5Pa -0.9×10^5Pa=0.1×10^5Pa$,
压力差$\Delta F=\Delta p·S=0.1×10^5Pa ×50m^2=5×10^5N$。
【答案】
$1.5×10^5$;$5×10^6$;$5×10^5$
【知识点】
密度与重力计算;压强公式应用;压力差计算
【点评】
本题为力学基础计算题,考查核心公式的综合运用,步骤明确,需注意公式中各物理量的对应关系,难度适中。
【难度系数】
0.3
这道题考查密度、重力、压强公式的综合应用。解题思路:1. 先通过密度公式计算钢筋混凝土屋顶的质量,再结合重力公式求出屋顶重力;2. 利用压强公式计算大气对屋顶的压力;3. 台风时,根据屋顶内外的压强差和受力面积,计算出大气压力差,需明确压力差是内外压强差乘以受力面积。
【解析】
1. 计算屋顶重力:
由密度公式$\rho=\frac{m}{V}$得,屋顶质量$m=\rho V=2.5×10^3kg/m^3 ×6m^3=1.5×10^4kg$,
重力$G=mg=1.5×10^4kg ×10N/kg=1.5×10^5N$;
2. 计算大气对屋顶的压力:
由压强公式$p=\frac{F}{S}$得,大气对屋顶的压力$F=pS=1.0×10^5Pa ×50m^2=5×10^6N$;
3. 计算屋顶内外大气压力差:
屋顶内外压强差$\Delta p=p_{内}-p_{外}=1.0×10^5Pa -0.9×10^5Pa=0.1×10^5Pa$,
压力差$\Delta F=\Delta p·S=0.1×10^5Pa ×50m^2=5×10^5N$。
【答案】
$1.5×10^5$;$5×10^6$;$5×10^5$
【知识点】
密度与重力计算;压强公式应用;压力差计算
【点评】
本题为力学基础计算题,考查核心公式的综合运用,步骤明确,需注意公式中各物理量的对应关系,难度适中。
【难度系数】
0.3
8 生活中处处有物理:
如图所示,治病输液时,药水瓶口A处常插着两根塑料管B、C,其中插C管的目的是利用

如图所示,治病输液时,药水瓶口A处常插着两根塑料管B、C,其中插C管的目的是利用
大气压
使输液能顺利地进行。如果某地某时的大气压为$1.01×10^5$帕,则面积为10平方米墙面上受到的大气压力为$1.01×10^6$
牛。答案
8. 大气压 $1.01×10^6$
解析
【分析】
首先,对于输液时C管的作用,需明确输液过程中瓶内气压的变化规律:当瓶内液体流出时,瓶内气体体积变大,气压会减小,外界大气压可通过C管进入瓶内,维持瓶内气压与外界大气压平衡,从而保证液体顺利流出,因此插C管利用的是大气压。计算大气压力时,直接运用压力公式$F=pS$,代入已知的大气压和受力面积即可得出结果。
【解析】
1. 输液时,药水瓶内液体流出后,瓶内气体体积增大,气压降低,外界大气压通过C管进入瓶内,使瓶内气压始终与外界大气压平衡,让液体能持续顺利流出,因此插C管的目的是利用大气压。
2. 根据大气压力计算公式$F=pS$,已知大气压$p=1.01×10^5 \, \mathrm{Pa}$,受力面积$S=10 \, \mathrm{m}^2$,代入计算得:
$F=1.01×10^5 \, \mathrm{Pa} × 10 \, \mathrm{m}^2 = 1.01×10^6 \, \mathrm{N}$。
【答案】
大气压;$1.01×10^6$
【知识点】
大气压的应用;压力的计算
【点评】
本题结合生活中的输液场景考查物理知识,既考查了大气压在生活中的实际应用,又考查了压力公式的简单计算,题目贴近生活,难度较低,注重物理知识的实际运用。
【难度系数】
0.7
首先,对于输液时C管的作用,需明确输液过程中瓶内气压的变化规律:当瓶内液体流出时,瓶内气体体积变大,气压会减小,外界大气压可通过C管进入瓶内,维持瓶内气压与外界大气压平衡,从而保证液体顺利流出,因此插C管利用的是大气压。计算大气压力时,直接运用压力公式$F=pS$,代入已知的大气压和受力面积即可得出结果。
【解析】
1. 输液时,药水瓶内液体流出后,瓶内气体体积增大,气压降低,外界大气压通过C管进入瓶内,使瓶内气压始终与外界大气压平衡,让液体能持续顺利流出,因此插C管的目的是利用大气压。
2. 根据大气压力计算公式$F=pS$,已知大气压$p=1.01×10^5 \, \mathrm{Pa}$,受力面积$S=10 \, \mathrm{m}^2$,代入计算得:
$F=1.01×10^5 \, \mathrm{Pa} × 10 \, \mathrm{m}^2 = 1.01×10^6 \, \mathrm{N}$。
【答案】
大气压;$1.01×10^6$
【知识点】
大气压的应用;压力的计算
【点评】
本题结合生活中的输液场景考查物理知识,既考查了大气压在生活中的实际应用,又考查了压力公式的简单计算,题目贴近生活,难度较低,注重物理知识的实际运用。
【难度系数】
0.7
9 小红从北京到西藏旅游时,发现随身携带的食品包装袋变得鼓起来,这是因为大气压随高度增加而
减小
(选填“增大”或“减小”),使得袋内的气压大于
(选填“大于”或“小于”)外部大气压的缘故。小红还了解到在西藏地区用普通锅煮面条不容易熟,这是因为西藏地区水的沸点比平原地区低
(选填“低”或“高”)。人吸气时,在大气压
作用下新鲜空气被压入肺内。答案
9. 减小 大于 低 大气压
解析
【分析】
这道题考查大气压相关的基础知识点,解题思路如下:1. 回忆大气压随高度的变化规律:海拔越高,大气压越小,从北京到西藏海拔升高,因此大气压随高度增加的变化可确定;2. 食品包装袋鼓起的原因是袋内外气压差,结合外部气压变化判断袋内与外部气压的大小关系;3. 沸点与气压的关系:气压越低,液体沸点越低,结合西藏的气压特点判断水的沸点;4. 人吸气的原理是利用大气压,肺内气压变化与外界大气压的关系可确定作用的力。
【解析】
1. 大气压随高度的增加而减小,从北京到西藏海拔升高,因此第一个空填“减小”;
2. 包装袋鼓起是因为袋内气压大于外部气压,外部气压变小,袋内气压相对较大,故第二个空填“大于”;
3. 气压越低,液体沸点越低,西藏地区气压比平原低,所以水的沸点比平原低,第三个空填“低”;
4. 人吸气时,肺内气压小于外界大气压,在大气压作用下新鲜空气被压入肺内,第四个空填“大气压”。
【答案】
减小 大于 低 大气压
【知识点】
大气压与高度的关系、沸点与气压的关系、大气压的应用
【点评】
本题结合生活实际考查大气压相关基础知识点,难度不大,需牢记大气压的变化规律、沸点与气压的关系及大气压的生活应用,属于基础题型。
【难度系数】
0.2
这道题考查大气压相关的基础知识点,解题思路如下:1. 回忆大气压随高度的变化规律:海拔越高,大气压越小,从北京到西藏海拔升高,因此大气压随高度增加的变化可确定;2. 食品包装袋鼓起的原因是袋内外气压差,结合外部气压变化判断袋内与外部气压的大小关系;3. 沸点与气压的关系:气压越低,液体沸点越低,结合西藏的气压特点判断水的沸点;4. 人吸气的原理是利用大气压,肺内气压变化与外界大气压的关系可确定作用的力。
【解析】
1. 大气压随高度的增加而减小,从北京到西藏海拔升高,因此第一个空填“减小”;
2. 包装袋鼓起是因为袋内气压大于外部气压,外部气压变小,袋内气压相对较大,故第二个空填“大于”;
3. 气压越低,液体沸点越低,西藏地区气压比平原低,所以水的沸点比平原低,第三个空填“低”;
4. 人吸气时,肺内气压小于外界大气压,在大气压作用下新鲜空气被压入肺内,第四个空填“大气压”。
【答案】
减小 大于 低 大气压
【知识点】
大气压与高度的关系、沸点与气压的关系、大气压的应用
【点评】
本题结合生活实际考查大气压相关基础知识点,难度不大,需牢记大气压的变化规律、沸点与气压的关系及大气压的生活应用,属于基础题型。
【难度系数】
0.2
10 “无叶电风扇”D的内部有一台电动机吸入空气,空气经过加压后被送入环绕式的出风口,从缝隙中向外喷出,这部分喷射空气因流速大、压强
小
,使周围空气靠近
(选填“靠近”或“远离”)这部分喷射空气,带动周围空气流动,使人感觉凉爽。答案
10. 小 靠近
解析
【分析】首先回忆流体压强与流速的关系:在流体中,流速越大的位置,压强越小;流速越小的位置,压强越大。解题时,先根据题目中“喷射空气流速大”这一条件,结合流体压强规律判断其压强大小,再通过压强差分析周围空气的运动方向,进而得出答案。
【解析】根据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。题目中,喷射空气的流速大,因此这部分空气的压强小;周围空气的流速小,压强大,所以周围空气会向压强小的区域(即喷射空气处)流动,也就是靠近这部分喷射空气,从而带动周围空气流动,使人感觉凉爽。
【答案】小;靠近
【知识点】流体压强与流速的关系
【点评】本题考查流体压强与流速关系的实际应用,属于基础题型,难度较低,需要学生牢记相关规律并能结合实际场景分析。
【难度系数】0.8
【解析】根据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。题目中,喷射空气的流速大,因此这部分空气的压强小;周围空气的流速小,压强大,所以周围空气会向压强小的区域(即喷射空气处)流动,也就是靠近这部分喷射空气,从而带动周围空气流动,使人感觉凉爽。
【答案】小;靠近
【知识点】流体压强与流速的关系
【点评】本题考查流体压强与流速关系的实际应用,属于基础题型,难度较低,需要学生牢记相关规律并能结合实际场景分析。
【难度系数】0.8
三、实验探究题
11 同学们有这种经历吗?撑着伞在雨中行走,突然一阵大风吹来,伞面就会被吹翻。这是因为伞面受到升力的大小可能与空气的流速有关,升力的大小与空气的流速有怎样的关系呢?

小雨用纸板制作了一个上凸下平的模型代替伞面,将其固定在一个托盘测力计上;在模型的正前方用电风扇迎面吹风,模拟气流。打开电风扇,调整气流速度,读出测力计的示数,记入下表:

| 风速 | 无风 | 低速 | 高速 |
|------------|------|------|------|
| 托盘测力计示数/N | 18 | 16 | 10 |
(1)分析表中数据可知:模型受到的重力大小是
(2)每到夏天都会有人在电动车上加装遮阳伞如图丙。骑行时,人始终处于伞的影子当中,十分凉爽。该电动车快速行驶时,伞面会受到较大的升力,导致车辆对地的压力
11 同学们有这种经历吗?撑着伞在雨中行走,突然一阵大风吹来,伞面就会被吹翻。这是因为伞面受到升力的大小可能与空气的流速有关,升力的大小与空气的流速有怎样的关系呢?
小雨用纸板制作了一个上凸下平的模型代替伞面,将其固定在一个托盘测力计上;在模型的正前方用电风扇迎面吹风,模拟气流。打开电风扇,调整气流速度,读出测力计的示数,记入下表:
| 风速 | 无风 | 低速 | 高速 |
|------------|------|------|------|
| 托盘测力计示数/N | 18 | 16 | 10 |
(1)分析表中数据可知:模型受到的重力大小是
18
N,空气低速流过时,模型所受升力为2
N;空气流速越快,模型受到的升力越大
(选填“大”或“小”);(2)每到夏天都会有人在电动车上加装遮阳伞如图丙。骑行时,人始终处于伞的影子当中,十分凉爽。该电动车快速行驶时,伞面会受到较大的升力,导致车辆对地的压力
小于
(选填“大于”“小于”或“等于”)总的重力,进而减小
(选填“增大”或“减小”)了车轮与地面间的摩擦力,带来极大的安全隐患。答案
11. (1)18 2 大 (2)小于 减小
【解析】(1)当无风时,模型受到重力和托盘测力计的支持力是一对平衡力。模型受到的重力大小是18N。当空气低速流过时,托盘测力计的示数变为16N。升力等于重力减去支持力,随着空气流速的增大,托盘测力计的示数逐渐减小。支持力也逐渐减小。可以得出结论:空气流速越快,模型受到的升力越大。(2)当电动车快速行驶时,伞面会受到较大的升力。这个升力会减小车辆对地面的压力,由于升力增大,所以车辆对地面的压力减小,车轮与地面间的摩擦力也会减小。这会给骑行带来极大的安全隐患。
【解析】(1)当无风时,模型受到重力和托盘测力计的支持力是一对平衡力。模型受到的重力大小是18N。当空气低速流过时,托盘测力计的示数变为16N。升力等于重力减去支持力,随着空气流速的增大,托盘测力计的示数逐渐减小。支持力也逐渐减小。可以得出结论:空气流速越快,模型受到的升力越大。(2)当电动车快速行驶时,伞面会受到较大的升力。这个升力会减小车辆对地面的压力,由于升力增大,所以车辆对地面的压力减小,车轮与地面间的摩擦力也会减小。这会给骑行带来极大的安全隐患。
解析
【分析】
解决本题需结合二力平衡知识分析实验受力,通过实验数据推导升力与流速的关系,再将实验结论应用到电动车遮阳伞的实际问题中:第一步,无风时模型竖直方向受力平衡,重力等于测力计示数;第二步,有风时模型受重力、支持力、升力,利用平衡条件计算升力,对比不同流速下的升力得出流速与升力的关系;第三步,将实验结论迁移到实际场景,分析升力对车辆压力和摩擦力的影响。
【解析】
(1) 当无风时,模型静止,竖直方向受力平衡,重力与托盘测力计的支持力是一对平衡力,因此模型的重力等于无风时测力计的示数,即$ G = 18\mathrm{N} $。当空气低速流过时,测力计示数为$ 16\mathrm{N} $,此时模型受竖直向下的重力$ G $、竖直向上的测力计支持力$ F_{\mathrm{支}} $(等于测力计示数$ 16\mathrm{N} $)、竖直向上的升力$ F_{\mathrm{升}} $,根据平衡条件$ G = F_{\mathrm{支}} + F_{\mathrm{升}} $,可得升力$ F_{\mathrm{升}} = G - F_{\mathrm{支}} = 18\mathrm{N} - 16\mathrm{N} = 2\mathrm{N} $。对比高速时测力计示数$ 10\mathrm{N} $,升力为$ 18\mathrm{N} - 10\mathrm{N} = 8\mathrm{N} $,因此空气流速越快,模型受到的升力越大。
(2) 电动车快速行驶时,伞面受到较大的升力,车辆对地面的压力等于总重力减去升力,因此压力小于总的重力;摩擦力大小与压力和接触面粗糙程度有关,接触面粗糙程度不变时,压力减小,车轮与地面间的摩擦力减小,带来安全隐患。
【答案】
(1)18 2 大 (2)小于 减小
【知识点】
流体压强与流速的关系、二力平衡、摩擦力的影响因素
【点评】
本题以生活常见现象为载体,考查流体压强与流速的关系,结合二力平衡、摩擦力知识分析,注重理论联系实际,能考查学生知识应用能力,难度适中。
【难度系数】
0.6
解决本题需结合二力平衡知识分析实验受力,通过实验数据推导升力与流速的关系,再将实验结论应用到电动车遮阳伞的实际问题中:第一步,无风时模型竖直方向受力平衡,重力等于测力计示数;第二步,有风时模型受重力、支持力、升力,利用平衡条件计算升力,对比不同流速下的升力得出流速与升力的关系;第三步,将实验结论迁移到实际场景,分析升力对车辆压力和摩擦力的影响。
【解析】
(1) 当无风时,模型静止,竖直方向受力平衡,重力与托盘测力计的支持力是一对平衡力,因此模型的重力等于无风时测力计的示数,即$ G = 18\mathrm{N} $。当空气低速流过时,测力计示数为$ 16\mathrm{N} $,此时模型受竖直向下的重力$ G $、竖直向上的测力计支持力$ F_{\mathrm{支}} $(等于测力计示数$ 16\mathrm{N} $)、竖直向上的升力$ F_{\mathrm{升}} $,根据平衡条件$ G = F_{\mathrm{支}} + F_{\mathrm{升}} $,可得升力$ F_{\mathrm{升}} = G - F_{\mathrm{支}} = 18\mathrm{N} - 16\mathrm{N} = 2\mathrm{N} $。对比高速时测力计示数$ 10\mathrm{N} $,升力为$ 18\mathrm{N} - 10\mathrm{N} = 8\mathrm{N} $,因此空气流速越快,模型受到的升力越大。
(2) 电动车快速行驶时,伞面受到较大的升力,车辆对地面的压力等于总重力减去升力,因此压力小于总的重力;摩擦力大小与压力和接触面粗糙程度有关,接触面粗糙程度不变时,压力减小,车轮与地面间的摩擦力减小,带来安全隐患。
【答案】
(1)18 2 大 (2)小于 减小
【知识点】
流体压强与流速的关系、二力平衡、摩擦力的影响因素
【点评】
本题以生活常见现象为载体,考查流体压强与流速的关系,结合二力平衡、摩擦力知识分析,注重理论联系实际,能考查学生知识应用能力,难度适中。
【难度系数】
0.6
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