中考物理第十章 流体的力现象试题人教新课标版.docx
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中考物理第十章流体的力现象试题人教新课标版
第十章流体的力现象
第1节在流体中运动
自主学习
1.流体
和可以流动,统称为流体。
2.流体压强与流速的关系
(1)流体在流速大的地方压强,流速小的地方压强。
这个规律叫做伯努利原理。
(2)水平的气流,能使鸟翼获得向上的。
特别提醒
1.只有物体与流体之间发生相对运动时,物体才可能获得升力。
2.流体流动时如果突然变窄,流体的流速会增大,压强会减小。
互动课堂
例1沿着下垂的小纸条从上方吹气,如图10.1-1所示,你观察小纸条会。
【课堂笔记】
变式训练1我们已经知道,静止液体内部的压强规律,那么,流动着的液体的压强大小又有什么规律呢?
我们可以通过下面的实验来研究这个问题。
打开水龙头,使自来水流过图10.1-2所示的玻璃管,可以看到A、B处竖直玻璃管中的液面高度不同,这说明A、B处的压强不相同,是什么原因引起A、B处的压强不相同的呢?
【解答】
变式训练2 如图10.1-3所示,在水平的两支筷子中间放上两只乒乓球,通过空心塑料管向两球中间用力吹气,会发现两只乒乓球()
A.相互靠近
B.相互远离
C.静止不动
D.向同一方向运动
例2鸟翼的横截面是图10.1-4所示的形状,这样的翅膀利用在气体中流速越大的位置压强越的原理,从而使鸟翼的上下表面产生压强差,为鸟提供。
【课堂笔记】
变式训练3如图10.1-5,当大气吹过屋顶时,往往会把屋顶掀开,这是为什么?
【解答】
例3运动型轿车和跑车的尾部设计安装了一种“气流偏导器”(扰流板),如图10.1-6所示,它的上表面平直,底部呈弧形凸起,相当于一个倒置的“翅膀”,这主要是让车在高速行驶时,车轮能较好的“抓住”地面,试解释其中的奥秘。
图10.1-6
【思路点拨】车轮较好的“抓住”地面是指增大车轮与地面的摩擦力。
如果增大跑车行驶过程中对地面的压力,就可以增大摩擦力,便有利于行车的安全。
【解答】
变式训练4(08内江)目前,轿车已逐渐进入百姓家庭。
如图10.1-7所示是某同学家中最近购买的一辆小轿车,他发现该轿车的外行类似于飞机的机翼。
那么,当该轿车在成渝高速公路上快速行驶的过程中,车子上方的气体的速度车子下方的气体的速度,因而车子上方气体的压强_______车子下方气体的压强,从而使得轿车行驶时,它对地面的压力车的重力(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
分层演练
知识点引导
知识点
题号
流体压强与流速的关系
1、2、3、4、5、6、7、9、11、12、13、14、15、16
综合
8、10、17、18、19、20
基础训练
1.具有流动性的物体叫流体,下面物体不是流体的是()
A.空气B.河水
C.风D.冰块
2.2007年,中国铁路采用“和谐号”动车组开始了第六次大提速。
高速列车经过时,若人离铁道太近很可能被吸进铁道,应特别注意安全。
从物理学的角度看,这是因为()
A.车与人之间的空气流速减小,压强增大
B.车与人之间的空气流速减小,压强减小
C.车与人之间的空气流速加大,压强增大
D.车与人之间的空气流速加大,压强减小
3.将一张明信片沿着其边长弯成弧形放在玻璃台面上,形成一座“拱桥”,当你对着“拱桥”使劲吹气时,如图10.1-8所示,你会发现()
A.“纸桥”向后退
B.“纸桥”向前移动
C.“纸桥”上下跳动
D.“纸桥”紧贴桌面不动
4.
将A、B两纸片的上端提起,让纸片自由下垂,如图10.1-9所示,当向纸片中间用力吹气时,会发生的现象是()
A.两纸片会向两边分开
B.两纸片会向中间靠拢
C.A纸片不动,B纸片向外飘开
D.B纸片不动,A纸片向外飘开
5.飞机的机翼和鸟的翅膀都是上凸下凹的形状,其主要的作用是()
A.美观B.滑翔时产生升力
C.减小阻力D.增加浮力
6.下列物体在运动中,能用伯努利原理解释的是()
(1)火箭升空(2)蜜蜂在空中飞舞
(3)老鹰在空中滑翔(4)飞机在空中航行
A.
(1)(3)(4)B.
(2)(3)(4)
C.(3)(4)D.
(2)(4)
7.飞机的机翼做成上凸下平的截面形状,目的是在航行时使机翼上方气流速度下方气流速度,机翼上方的气压下方的气压,由此产生的上、下压力差就是飞机获得的。
8.刘星坐在汽车上,看到路旁的树木向后退去,他是以为参照物的;汽车行驶过程中,开了车窗,小明看到车内悬挂的窗帘在飘动(选填“车内”或“车外”);这是由于车外空气的流速大于车内,而使车内的气压________车外的气压而造成的(选填“大于”、“小于”或“等于”)驶过时,靠近火车的地方空气流速______(选填“大”或“小”)
9.据报道,不久前在成都老成仁路琉璃场红砖桥附近的铁路桥道口,一名l8岁的女孩在火车急驶而来时,为躲避火车,便坐在距离铁轨很近的石坎上,并低头捂住耳朵,谁知强大的气流将女孩的长发卷起,将其拖入车底,女孩当场死亡。
根据这则报道,你认为:
(1)请解释气流为什么会把女孩拖入车底?
(2)从这次事故中,我们应该吸取什么教训?
探究提高
10.(08福州)图10.1-10所示是某中学生为不使母亲在做饭时因刮风出现烟倒灌而被呛所改造的烟囱,刮风时,烟囱口的气流速度变快,压强变小,烟雾仍能顺利排出。
该设计应用到的物理知识与下列各选项中的现象原理相同的是()
11.(08佛山)龙卷风灾害.龙卷风的实质是高速旋转的气流,它能把地面上的物体或人畜“吸”起卷入空中,如图10.1-11所示。
龙卷风能“吸”起物体的主要原因是()
A.龙卷风内部的气压远小于外部的大气压
B.龙卷风增大了空气对物体的浮力
C.龙卷风使物体受到的重力变小了
D.龙卷风产生了强大的静电,将物体吸上天空
12.想象一下,如果在气体和液体中流速越大的位置压强越大,则不会出现的情况是( )
A.飞机翅膀的截面形状应该反过来
B.两艘并列同向行驶的船只不会相撞
C.地铁、火车站的站台安全线不必设置
D.喷雾器再怎么用力吹也喷不出雾来
13.(08株洲)将纸带弯折,使两端对齐,卷成U形,中间插一吸管,用拇指和食指将吸管和纸带夹住,然后向吸管内持续吹气,如图10.1-12所示,纸带的上下部分将()
A.相互靠近B.相互远离
C.先相互远离,后相互靠近D.既不相互靠近,又不相互远离
14.化学实验室里常用的水流抽气机的结构如图10.1-13所示.使用时让自来水流入具有内置喷口的T型玻璃管内,由于水流的作用,喷口A处气流的速度将________(选填“减小”“增大”或“不变”),A处气体的压强将__________(选填“减小”“增大”或“不变”),从而使喷口A处的气体和待抽气容器内的气体之间产生压力差,以达到抽气的目的。
15.(08宜昌)如图10.1-14所示,农村炉灶里的烟之所以顺着烟囱排到屋外,其原因是因为风吹过烟囱的顶端,使那里的空气流速,压强。
16.(08贵阳)飞机发动机工作时,强大的气流从发动机前进入,从机后喷出。
如图10.1-15所示,为波音737客机发动机上张贴的警示标识,警示在发动机工作时,其发动机前方图示4m范围内不得有人,请你用所学物理知识解释其中原因。
17.我们经常可以看到这种现象:
汽车在马路上快速驶过以后,马路两边的树叶会随风飘动。
如图10.1-16所示,马路两边的树叶会沿着A、B、C哪一个方向飘动?
请你猜想并说明理由。
挑战自我
18.a、b两个玻璃管紧密套在一起,从a玻璃管中往下倒水,如图10.1-17甲所示。
看到的现象是a玻璃管中水喷出,b玻璃管中水喷出。
(填“有”或“无”)利用本装置和上述实验方法还可以模拟水流抽气机,如图10.1-17乙所示,你能说明它的使用方法和工作原理吗?
19.学习了流体和压强的关系,我们来看看下面三个问题:
(1)图10.1-18中的两个实验现象说明气体的压强与什么因素有关?
有什么关系?
(2)用细线吊起一个空的塑料饮料瓶,用手转动饮料瓶,使它绕对称轴线旋转,转动的塑料瓶带动四周的空气绕它旋转.如果这时用电风扇向它吹风,由于瓶的转动,它两侧的风速将不一样(如图10.1-19).按照第
(1)小题中发现的规律,旋转着的饮料瓶应当向哪个方向移动?
请在图中标出。
(3)乒乓球前进过程中由于不同的旋转方向会沿不同的径迹运动.运动员用三种不同的击球方法把乒乓球击出,请判断,图10.1-20中1、2、3三条径迹哪一种是上旋球(图中沿逆时针方向旋转)的、下旋球(图中沿顺时针方向旋转)的,不旋球的。
说明你为什么认为上旋球应该沿着你所选的径迹运动。
科学世界
飞机的升力原理
(1)笨重的飞机能够升空,与机翼的形状有关系。
根据气体压强与流速的关系,为了使飞机受到向上的升力,人们把机翼做成类似飞翔的鸟的翅膀形状;向上凸起如图10.1-21所示。
当气流迎面吹来时,由于相同的时间内机翼上方气流要经过的路程大于机翼下方气流经过的路程,因此下方气流速度小,压强大;上方气流速度大,压强小。
机翼的上下表面受到了不平衡的力的作用,向上的压力大于向下的压力,形成向上的压力差,因此受到的合力是向上的,这就是向上的升力。
图10.1-21
(2)再来说一下直升机:
直升机与一般飞机不同,它是一种以旋翼作为主要升力来源、能垂直起落、重于空气的航空器。
它主要由旋翼、尾桨、动力装置、等部分组成,如图10.1-22所示。
发动机产生的动力靠传动系统传给旋翼和尾桨,旋翼是产生升力的部件,旋翼旋转时,将空气往下推(这好比:
电风扇叶片将空气往前送、轮船的螺旋桨转动时将水往后推一样),对空气产生一个向下的推力,由于力的作用是相互的,被往下推的空气反过来对旋翼产生一个向上的反作用力——升力,当升力的大小等于直升飞机的重力时,直升飞机就可以匀速向上飞行;当升力的大小超过直升飞机的重力时,直升飞机便可以向上作加速运动。
图10.1-22
第2节认识浮力
自主学习
1.什么是浮力
(1)一切液体中的物体,都受到液体对它的力,叫做浮力。
浮力的施力物体是。
(2)物体重为G,悬挂在弹簧测力计下浸入液体中,测力计示数为F,则物体受到的浮力F浮=。
2.浮力产生的原因
(1)浸入液体中的物体下表面受到向上的压力物体上表面受到的压力,这个压力就是浮力。
(2)F浮G,物体将上浮;F浮G,物体将下沉;F浮G,物体将在液体中静止。
特别提醒
1.对“浸在液体中”的“浸”字的理解是“全部浸没”(V排=V物)或“部分浸入”(V排<V物)均可。
2.浮力是一种按效果命名的力,其产生的原因是液体对物体向上与向下的压力差。
当物体跟容器的底部紧密接触时,由于物体下表面没有液体,物体不受浮力作用。
互动课堂
例1在北京奥运会上获得比赛前三名的选手都将挂上既体现奥运理念,又体现中华民族特色的奖牌——用一种玉石制作然后分别镀上金、银、铜而成的奖牌。
如图10.2-1左图所示用细线拴住玉石块,这时弹簧测力计示数是_______N。
如图10.2-1右图所示让玉石块完全浸入水中,从图中弹簧测力计的示数可计算出玉石块所受的浮力是__________N。
【课堂笔记】
变式训练1 弹簧测力计下挂一铁块,静止时弹簧测力计的示数是4N,将铁块一半浸入水中时,弹簧测力计的示数为3.5N,这时铁块所受的浮力是_________N。
变式训练2测力计下方挂着一个重物,从空气中直到重物浸没水中,测力计示数减小了3N,则重物浸没水中受到的浮力是_________N
例2一个正方体铁块,浸没在水下静止时,上底面受到水的压力是15N,下底面受到水的压力是20N,则此时铁块受到浮力是________N。
若铁块底部和容器底部紧密粘在一起,则铁块受到的浮力为________N。
【课堂笔记】
变式训练3 如图10.2-2所示,正方体A、B都镶嵌在容器的侧壁和底部,正方体A________浮力,正方体B________浮力。
(填“受”或“不受”)
例3一个浸在水中的边长为0.1m的正方体铝块,如果它下表面受到水的压强是2000N,则下表面受到水的压力是多大?
上表面受到水的压力是多大?
铝块受到水的浮力是多大?
【思路点拨】此题可用压力差法求浮力。
需要先计算下表面到液面的深度,才能计算上表面到液面的深度,从而计算上表面受到水的压强、压力。
【解答】
变式训练4边长为10cm的正方形铜块在水中下沉,沉在水底时,液面到铜块上表面的距离是h=15cm,求铜块此时受到的浮力。
分层演练
知识点引导
知识点
题号
什么是浮力
1、2、4、6、8、9、17、20、
浮力产生的原因
5、12、15、16、18
综合题
3、7、10、11、13、14、19、21、22、23、24、25、26
基础训练
1.下列应用实例中的物体,没有受到液体的浮力的是()
A.正在水中下沉的石头
B.在水面漂浮的塑料
C.浸没水中静止不动的鲸鱼
D.深深埋在淤泥里的桥墩
2.我们发现,在抗洪抢险中,大堤上的许多人都身穿厚厚的泡沫“背心”,这种“背心”的主要作用是()
A.能阻碍热传递,从而可以抵御风寒
B.跌倒或碰撞时减小其他物体对人体的作用力,起保护作用
C.不同的背心反射不同颜色的光,便于识别
D.获得更大的浮力,使人在水中不会沉底
3.下列关于浮力的说法错误的是()
A.浮力的方向总是竖直向上的
B.浸在水中的物体上升时受浮力,下沉时不受浮力
C.浮力产生的原因是液体内部的压强随深度的增加而增大
D.物体受到浮力作用时,向上的压力大于向下的压力
4.
有一个铜块挂在弹簧测力计上,如图10.2-3当铜块全部浸没水中时,弹簧测力计的读数是()
A.铜块所受重力
B.铜块所受浮力
C.铜块所受重力与浮力之差
D.铜块所受重力与浮力之和
5.浮力产生的原因是()
A.液体对物体向上的压力
B.液体对物体向左和向右的压力差
C.液体对物体向上和向下的压力差
D.液体对物体向下的压力
6.假设水上通道救灾时,将载有“门桥”预件的车辆快速倒车并急剃车,“门桥”便自动滑落江中;门桥没有桥墩,也没有吊索,能让运载救灾物资的车辆通过。
其中主要应用的物理知识是()
A.惯性浮力 B.推力浮力
C.推力重力 D.惯性重力
7.在液体中没有沉底的物体,受到的力是( )
A.浮力 B.重力和浮力
C.浮力和液体的压力 D.重力、浮力和液体的压力
8.下面能够证明浸没在液体中或气体中的物体受到浮力的现象是( )
A.石块落在水中会下沉
B.按入水中的乒乓球松手后会上升
C.在弹簧测力计下面悬挂一个重物,当把重物浸入水中时,测力计的示数减小
D.在宇宙飞船中,杨利伟松开手中的圆珠笔,笔会“飘"在空中
9.在图10.2-4中,放置于斜面上的小球在水中处于静止状态,画出小球受力的示意图。
10.把挂在弹簧测力计上金属块浸在煤油中,如图10.2-5所示:
金属块受到__________力、____________力和_________力的作用,这三个力的施力物体分别是______、________和__________。
11.浸没在液体中的物体受到向上的压力_______它受到向下的压力,因此液体对物体产生了浮力,浮力的方向是___________。
图10.2-6是利用测浮力的实验,将重4N的物体A挂在弹簧测力计下,并使物体浸在液体中,此时弹簧测力计的示数为________,物体受到的浮力大小为___________。
12.一长方体物体浸没在液体中,上下表面与水面平行,受到的浮力为10N。
若液体对它向下的压力为2N,则液体对它向上的压力为_________N。
上下表面受到液体对它的压力差是________N,方向是__________。
13.把从图10.2-7所示实验中观察到的弹簧测力计和量筒的示数记录在表格中,并计算出相应的物理量。
物重/N
物体在水中弹簧测力计示数/N
物体受到的浮力/N
物体的体积/m3
物体的密度/kg.m-3
探究提高
14.将一木块浸没在水中0.1米深处,松手后,在木块露出水面直到静止的过程中()
A.块所受的压强不变,浮力变小
B.木块所受的压强变小,浮力不变;
C.木块所受的压强、重力、浮力都不变
D.木块所受的压强、浮力都变小。
15.
把一块石蜡的底部磨平后置于烧杯底部,使它们之间密合(如图10.2-8所示),用手按住石蜡将水缓缓倒入烧杯中,直到水面淹没石蜡块后放手,则()
A.由于石蜡块的密度比水小,所以石蜡块会上浮
B.由于石蜡块受到水的压力是向下的,所以石蜡块不会上浮
C.由于石蜡块受到的摩擦力大于浮力,所以石蜡块不会上浮
D.由于水对石蜡块没有压力,所以石蜡块不上浮
16.(08北京)物体M在水中浸没且静止,水对物体M竖直向下的压力为F1,竖直向上的压力为F2,则下列选项正确的是()
A.F1大于F2
B.F1与F2是一对平衡力
C.F1与F2的合力方向竖直向上
D.F1与F2的合力大小为0
17.两个物体分别挂在两个弹簧测力计上,将它们同时浸没到水中,发现两个弹簧测力计的示数的减小值相同,由此可以判断()
A.两物体受到的浮力一定相同
B.两个物体受到的重力一定相同
C.浸在水中时,弹簧测力计示数一定相同
D.两个物体一定处在液体中相同深度
18.一位物理实验小组的同学利用一只可乐瓶与一只乒乓球做“研究浮力产生原因”的实验,如图10.2-9所示。
将塑料可乐瓶剪去底部,把乒乓球放在瓶内,从上面倒入水,观察到有少量水从乒乓球与瓶颈缝隙中流出(图甲),但乒乓球并不上浮,这说明了_______________________________。
若用手堵住瓶口(图乙),可观察到乒乓球浮起,这说明了_________________________________。
19.
实验室提供了如下器材:
弹簧测力计、量筒、烧杯、金属块、木块、细线、水及其他简单辅助器材,如图10.2-10所示,我们可以完成下面的测量:
(1)测量过程及示数如图(甲)所示,则金属块所受的浮力为N。
(2)测量过程与示数如图(乙)所示,则排开水的体积为mL。
(3)根据上面的测量,还可以算出与金属块有关的物理量__________。
20.(08淮安)如图10.2-11所示是认识浮力的探究实验。
(1)将物体悬挂在弹簧测力计下端,如(a)实验所示,物重G=___________N。
(2)当用手向上托物体时,如(b)实验所示,手对物体向上的托力F=___________N。
(3)当物体浸入水后,如(c)实验所示.将(c)实验与(a)、(b)实验对照.说明水对物体也有向上的托力,即浮力。
水对物体的浮力F浮=_________________N。
(4)该实验是通过_______________________物理方法,建立起浮力概念的。
21.如图10.2-12所示,容器中盛有水,有一个边长为10cm的立方体物体浸没在水中。
已知它的下表面受到水向上的压力是20N。
求:
(1)它的每个表面的表面积是多少平方米;
(2)它的下表面受到的水的压强是多大;
(3)它的上表面受到的向下的压力是多大;
(4)它所受到的水的浮力是多大。
(取g=10N/kg)
22.细线下吊一质量为2.7kg的实心立方体铝块,使其从水面上方逐渐浸入水中,(g=10N/kg,ρ铝=2.7×103kg/m3)求:
(1)铝块浸没在水中,上表面与水平面平行,到液面的距离是10cm,求此时铝块上下表面受到水的压力各是多大?
(2)此时铝块受到的浮力多大?
(3)此时细绳对铝块的拉力为多少?
挑战自我
23.如图10.2-13所示,一个斜柱状容器内盛有一定量的水,水面浮着一个重为5N的正方体木块。
如果把木块取出,则水对容器底部压力的减少值()
A.大于5NB.等于5N
C.小于5NC.与木块的体积大小有关
24.一个边长是1分米的正立方体铁块,浸在水中如图10.2-14所示。
求:
(1)当它的下表面距液面0.5分米,并与水平面平行时,铁块下表面受到的压强和压力,铁块受到的浮力。
(2)当铁块全部浸入水中,它的上表面距液面0.5分米时,铁块上下表面受到的压强差和浮力。
(3)当铁块上表面距液面1分米时,求铁块上下表面受到的压强差和浮力。
(4)比较
(2)(3)问的答案,你有什么想法?
(
25.一种厕所便桶水箱结构如图(图中略去了向水箱中注水的装置)。
出水口上的橡胶盖是空心的,放水时它漂浮在水面上,水从出水口流出,如图10.2-16(a)。
随着水的流出,水面降低,直到橡胶盖盖住出水口,放水过程结束。
注水过程中和注满水后,橡胶盖都盖住出水口,如图10.2-15(b)。
(1)请你判断,图(a)中空心橡胶盖所受的重力与它所受的浮力大小有什么关系。
(2)请你说明,图(b)中为什么橡胶盖能紧紧地盖在出水口而不浮起。
(3)这种装置的一个重要缺点是,每次冲便桶都要用掉一箱水。
为节约用水,请你对橡胶盖做些改造,使得按下手柄时橡胶盖抬起放水,放开手柄后橡胶盖能立即盖上出水口,停止放水。
图10.2-15
科学世界
图解浮力产生的原因
图10.2-16
1.如图10.2-16所示,容器A中放置了一个底部挖去部分的容器B,C为一个木块,D为支架。
图10.2-17
2.如图10.2-17所示,往容器B中注水,由于木块C底部没有水,所以不受浮力,木块没有上浮。
图10.2-18
3.如图10.2-18所示,容器B中的水注满后,水开始流到容器A中。
木块C底部有水,所以木块受到了浮力。
图10.2-19
4.如图10.2-19所示,当浮力大到可以克服重力时,木块上浮了。
第3节探究浮力的大小
自主学习
1.浮力的大小
(1)浮力的大小与物体浸在液体中的关系,和物体的密度关系,和液体的密度关系。
(2)浸在液体中的物体受到的浮力,浮力的大小它排开的液体所受到的。
这就是阿基米德原理。
(3)浮力公式:
F浮=其中,F浮是,G排是。
浮力公式还可以写作:
F浮=。
其中,F浮是,ρ液是,V排是,g是常数。
F浮的单位是,ρ液的单位是,V排的单位是,g的单位是。
2.阿基米德原理的应用
(1)无论物体是漂浮、还是在液体中沉底,它受到的浮力等于排开的液体受到的。
(2)物体在中也要受到浮力,计算公式为F浮=ρ气V排g,其中ρ气是________________________。
特别提醒
3.浸在液体或气体中的物体受到的浮力与物体的重力无关,只与液体或气体的密度、排开的体积有关。
4.轮船采用“空心”
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