课时训练(十一) 大气压强 流体压强与流速的关系
A基础练
1.(2024长沙)在一端封闭的塑料管中灌满水,用纸片盖住管口后倒过来,如图K11-1所示。纸片和塑料管里的水不会掉下来,是因为( )
图K11-1
A.水受到的重力 B.空气对水的浮力
C.塑料管对纸片的弹力 D.大气压力
2.(2022宜昌)在如图K11-2所示的托里拆利实验中,下列操作中会使测得的大气压数值变小的是 ( )
图K11-2
A.将玻璃管稍微倾斜 B.将玻璃管稍微下压
C.用密度更小的液体替代水银 D.玻璃管内混入空气
3.(2023滨州)如图K11-3所示的实例中,能利用大气压强解释的是 ( )
图K11-3
A.图甲:列车轨道铺在枕木上 B.图乙:锅炉水位计显示水位
C.图丙:用吸管吸饮料 D.图丁:自制喷雾器喷雾
4.(2024龙东)图K11-4中现象能用流体压强与流速的关系解释的是 ( )
图K11-4
5.(2024深圳)佳佳同学发现并行的龙舟不能靠得太近,其中蕴含的原理跟以下哪个选项相同 ( )
A.用吸管吸饮料 B.地铁站里有安全线
C.高压锅煮饭 D.佳佳在骑车时需要戴头盔
6.(2024烟台)春节期间,小明和父母乘飞机去上海旅游。在飞机上升的过程中,外界大气压强 (选填“变大”“变小”或“不变”);在飞机飞行过程中,座位上的小明相对于窗外的机翼是 (选填“静止”或“运动”)的;机翼 (选填“上”或“下”)方的空气流速大,压强小,因此获得了向上的升力。
B能力练
7.(2024成都A卷)物理与日常生活、工程实践密切相关,下列分析正确的是 ( )
A.用久的菜刀需要磨一磨,是为了减小压强
B.人行盲道有凸起,是为了增大受力面积,减小压强
C.有风吹过,窗帘飘向窗外,是因为窗外大气压变大
D.飞机受到升力,是因为机翼上下表面空气的流速不同
8.(2024乐山)乐山某初中学校开展以“苍穹”为主题的飞机模型制作大赛,要让飞机获得升力,机翼横截面的形状应设计成图K11-5中的 ( )
图K11-5
9.(2024无锡)生活中常用如图K11-6所示的吸盘挂钩来挂毛巾,使用时排尽吸盘内的空气,吸附在 (选填“平整”或“不平整”)的墙面上,以防止漏气。若吸盘的横截面积为2×10-3 m2,外界大气压为1×105 Pa,则排尽空气后的吸盘受到的大气压力为 N,吸盘挂钩不会掉落是因为受到墙壁对它竖直向上的 力。
图K11-6
10.(2024广元)取一个瓶子,装入适量红色的水,再取一根两端开口的细玻璃管,在它上面画上刻度,使玻璃管穿过橡皮塞插入水中,从玻璃管上端吹入少量气体,水沿玻璃管上升到瓶口以上,这样就制成了一个气压计,如图K11-7甲所示。小丽将该气压计从5楼带到1楼的过程中,观察到玻璃管内水面 ;如图乙所示,她又去掉橡皮塞,待水面静止时,用一支吸管,将管口靠近玻璃管上端,通过吸管向右吹气,观察到玻璃管内水面 。(均选填“上升”“不变”或“下降”)
图K11-7
11.(2023广州)如图K11-8所示,塑料管两端开口,抽气时,A点的空气流速小于B点的空气流速,A点的气压
(选填“大于”“等于”或“小于”)B点的气压;用气压计测出A点的气压是9.9×104 Pa,该气压值等于
m高的静止水柱所产生的压强。(g取10 N/kg)
图K11-8
12.“拔火罐”是我国传统医疗的一种手段。如图K11-9所示,医生先用点燃的酒精球加热火罐内的空气,随后迅速把火罐倒扣在需要治疗的部位,冷却后火罐便紧贴在皮肤上。已知大气压为1.0×105 Pa,火罐开口部位的面积为10 cm2,罐内气体冷却变为室温时其压强为9×104 Pa,不计火罐重力。求:
(1)罐内气体对皮肤的压力。
(2)皮肤对火罐的支持力。
图K11-9
【参考答案】
1.D [解析]纸片和塑料管里的水不会掉下来,是因为受大气压力。
2.D
3.C [解析]列车的轨道要铺在枕木上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,A不符合题意;锅炉的水位计和炉身上端开口,下端连通,水静止时两侧液面总相平,属于连通器,B不符合题意;自制喷雾器喷雾,用嘴用力吹气时,竖管上端空气流速大、压强小,下端流速小、压强大,形成向上的压强差,产生向上的压力差,水受到向上的力,从竖管中喷出,D不符合题意。
4.D [解析]水杯倒置水没流出,是因为纸板受到水向下的压强小于外界大气压强,水在外界大气压的作用下不会流出,不能用流体压强与流速的关系解释,A不符合题意;让吸盘吸附在墙壁上,需要先用力挤压塑料吸盘,把盘内的空气挤出,吸盘内的气体压强小于外界大气压,吸盘就被外界的大气压紧压在了墙壁上,不能用流体压强与流速的关系解释,B不符合题意;用吸管吸饮料时,先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管里,不能用流体压强与流速的关系解释,C不符合题意;飞机机翼的横截面形状通常是上凸下平,当飞机飞行时,气流会同时流过机翼的上表面和下表面,上表面的气体流速大、压强小,下表面气体流速小、压强大,从而形成向上的升力,应用了流体压强与流速的关系,D符合题意。
5.B [解析]并行的龙舟不能靠得太近,是因为流体流速越大,压强越小,与地铁站有安全线的原理相同,故选B。
6.变小 静止 上
[解析]大气压随海拔高度的升高而减小;座位上的小明相对于窗外的机翼没有位置的改变,所以是相对静止的;由流体压强与流速的关系可知,机翼上方空气的流速大,压强小,机翼下方空气的流速小,压强大,因此机翼产生一个向上的压强差,这样就使机翼产生了一个向上的升力。
7.D [解析]磨刀是为了减小受力面积,从而增大压强,A错误;人行盲道有凸起,是为了减小受力面积,从而增大压强,B错误;流体流速大的位置压强小,窗帘飘向窗外,是因为窗外空气流速大,气压变小,C错误;飞机受到升力,是因为机翼上下表面空气的流速不同,D正确。
8.B [解析]流体流速大的位置压强小,为了让飞机获得升力,应将机翼设计成上凸下平的形状。
9.平整 200 摩擦
[解析]吸盘挂钩是利用大气压来工作的,使用时排尽吸盘内的空气,吸附在光滑的墙面上,外界大气压大于吸盘内气压,将吸盘紧紧压在墙面上,若墙面不平整,空气会进入吸盘内,吸盘会脱落;排尽空气后的吸盘受到的大气压力为F=pS=1×105 Pa×2×10-3 m2=200 N;吸盘挂钩受自身重力和物体对挂钩向下的拉力而不会掉落是因为受到墙壁对它竖直向上的摩擦力。
10.下降 上升
[解析]大气压强随高度的增大而减小,将该气压计从5楼带到1楼的过程中,观察到玻璃管内水面下降;流体流速大的位置压强小,用一支吸管,将管口靠近玻璃管上端,通过吸管向右吹气,观察到玻璃管内水面上升。
11.大于 9.9
[解析]由流体压强与流速的关系可知,流速越小的地方压强越大,已知A点的空气流速小于B点的空气流速,所以A点的气压大于B点的气压;由p=ρ液gh可知,静止水柱的高度为h===9.9 m。
12.解:(1)罐内气体对皮肤的压力:
F内=p内S=9×104 Pa×10×10-4 m2=90 N。
(2)皮肤受到的外界大气压力:
F外=p外S=1.0×105 Pa×10×10-4 m2=100 N,
则火罐对皮肤的压力:
F压=F外-F内=100 N-90 N=10 N,
因为火罐对皮肤的压力和皮肤对火罐的支持力是一对相互作用力,二者大小相等,所以皮肤对火罐的支持力
F支=F压=10 N。
