第11课时 大气压强 流体压强与流速的关系
一、选择题
1.[2018·内江]下面所述实例是物理学知识在生活中的广泛应用,其中说法正确的是 ( )
A.用吸管能把饮料吸入嘴里,其实是大气压的作用
B.菜刀不锋利了在磨石上磨一磨,是为了减小压强
C.用高压锅煮食物熟得快,是因为锅内气压大液体沸点低
D.家庭里常用吸盘挂钩挂物件,是利用电磁铁的吸引作用
2.[2018·包头]小宁乘坐校车时,观察到一些现象,下列解释正确的是 ( )
A.向窗外看时感觉路边的树木向后退,是以地面为参照物
B.看到车上窗帘往外飘,是因为车内比车外的空气流速大,压强大
C.突然刹车时身体向前倾,是由于身体受到了惯性的作用
D.司机转动方向盘使校车转弯,是力改变了校车的运动状态
3.[2018·烟台]如图11-5所示是小明为家里的盆景设计的一个自动供水装置。他用一个塑料瓶装满水后倒放在盆景中,瓶口刚刚被水浸没,这样盆景中的水位可以保持一定的高度。塑料瓶中的水不会立刻全部流掉的原因是 ( )
图11-5
A.受浮力的作用
B.外界大气压的作用
C.盆景盘支持力的作用
D.瓶口太小,水不易流出
4.[2018·乐山]如图11-6所示,将一个瓶子中装入适量带色的水,再取一根两端开口的细玻璃管,使玻璃管穿过橡皮塞插入水中。从管上端吹入少量气体,使瓶内气体压强大于大气压,水沿玻璃管上升到瓶口以上,如图所示。当拿着它从山下的报国寺到金顶山上,玻璃管内水柱高度将 ( )
图11-6
A.升高 B.不变
C.降低 D.无法判断
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5.[2018·常州]如图11-7甲所示,将双面吸盘小的一面紧贴在竖直玻璃上,挂上锅铲后静止。如图乙所示,将该吸盘大的一面紧贴在竖直玻璃上,挂上同一锅铲后静止。从图甲到图乙 ( )
图11-7
A.吸盘对玻璃的压力变大,玻璃对吸盘的摩擦力变大
B.吸盘对玻璃的压力变大,玻璃对吸盘的摩擦力不变
C.吸盘对玻璃的压力不变,玻璃对吸盘的摩擦力变大
D.吸盘对玻璃的压力不变,玻璃对吸盘的摩擦力不变
6.[2018·临沂]下列对图11-8所示物品的说法正确的是 ( )
图11-8
A.图甲中针头做得很尖,目的是增大压力
B.图乙中的水壶利用了连通器原理
C.图丙中钢笔吸墨水利用了帕斯卡定律
D.图丁中简易喷雾器说明流体流速大的地方压强大
7.[2018·青岛]下列实验中,能证明大气压强存在的是 ( )
图11-9
A.如图11-9甲,将加有砝码的小桌放在海绵上,小桌腿陷入海绵中
B.如图乙,将硬纸片盖在装满水的试管口,倒置后水不会流出
C.如图丙,将连通器中装入水,当水不流动时,两边的液面相平
D.如图丁,将压强计的探头放入水中,U形管两边的液面出现高度差
8.[2018·泰州]动车进站时,为了避免乘客被“吸”向动车而造成人身伤害事故,站台上都标有“安全黄线”,乘客必须站在安全黄线以外,是因为动车进站时车厢附近 ( )
A.气流速度大,压强小
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B.气流速度大,压强大
C.气流速度小,压强小
D.气流速度小,压强大
9.[2018·长沙]图11-10中现象不能用流体压强与流速的关系来解释的是 ( )
图11-10
A.图甲:向两张纸中间吹气,纸张向中间靠拢
B.图乙:装有液体的玻璃管,底部和侧壁的橡皮膜往外凸起
C.图丙:地铁站台边,人必须站在安全黄线以外的区域候车
D.图丁:飞机升力的产生原因
二、实验题
10.[2018·徐州]如图11-11所示为希罗喷泉的示意图,用3根管子连接3个容器,容器a是敞口的,容器b和c是密闭的。容器中有一些水,管B有水喷出。管A中水流的方向是向 ,容器b中气体压强的大小比外界大气压 ,要增大喷泉的高度,应增加容器 的高度。
图11-11
11.[2018·台州]将纸餐盘、纸杯和吸管按照如图11-12所示方式粘合在一起即成“纸杯船”。
图11-12
(1)往纸杯里倒些水,水从吸管喷出时,纸杯船就会前进,说明 。
(2)杯内装水越多,吸管喷水越远,因为 。
三、综合题
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12.[2018·宁波]小科发现中性笔的笔帽上有小孔(如图11-13),为了解小孔的作用,小科查阅资料:儿童不小心将笔帽吸入引发窒息,这个通气孔能保证呼吸道不被完全堵塞,因此被称为“救命孔”。
图11-13
(1)若不小心吸入笔帽,人体在用力吸气时,通过该笔帽通气孔的气体流速可达20 m/s,为确保生命安全,人体与外界通气量要达到1.36×10-4 m3/s,则通气孔的面积至少为 mm2。
(2)若不小心将没有通气孔的笔帽吸入呼吸道,此时由于呼吸道堵塞导致肺内气压比外界气压小1.3×104 Pa,笔帽的横截面积约为0.85 cm2,医生至少需要 N的力才能将笔帽取出。(计算结果精确到0.1 N)
(3)医学上抢救气管异物堵塞的标准方法是:急救者从背后环抱患者,用力向患者上腹部施压,从而排出异物,被称为“生命的拥抱”。此方法应用的科学原理是:一定质量的气体体积 时,压强增大。
13.[2018·福建B卷]如图11-14所示,矿泉水瓶盖侧面刻有凹凸不平的条纹,便于旋开瓶盖;带有橡胶塞的口服液所配置的吸管,其表面也刻有棱状条纹,便于吸上口服液。联系所学的物理知识,分别说明上述两个实例中条纹的作用。
图11-14
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参考答案
1.A [解析] 用吸管吸饮料是利用了大气压的作用,故A选项正确。菜刀不锋利了在磨石上磨一磨,是为了减小受力面积,增大压强,故B选项错误。高压锅利用了气压高液体沸点高的原理,故C选项错误。家庭里常用吸盘挂钩挂物件,是利用了大气压的作用将其紧压在墙壁上,故D选项错误。
2.D 3.B 4.A
5.B [解析] 吸盘是受到大气压作用而紧吸在玻璃上的,外界大气压强不变,图甲的受力面积小,图乙的受力面积大,由F=pS可知,从图甲到图乙,吸盘对玻璃的压力变大,故C、D错误。两图中挂上同一锅铲后静止,均处于平衡状态,玻璃对吸盘的摩擦力都等于锅铲的重力,大小相等,即玻璃对吸盘的摩擦力不变,故A错误,B正确。
6.B [解析] 针头做得很尖,目的是在压力一定时,减小受力面积,增大压强,A错误;水壶利用了连通器原理,B正确;钢笔吸墨水利用了大气压的作用,挤压时使笔内压强小于外界压强,松手后,墨水即在外界大气压作用下被压进笔内,C错误;简易喷雾器是利用流体流速大的地方压强小的原理制成的,D错误。
7.B [解析] 当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显,不能证明大气压强的存在,故A不符合题意。试管口朝下时,由于杯内没有空气只有水,而试管内水柱产生的压强远小于外界的大气压,故纸片就被大气压给“顶”住了,故B符合题意。上端开口、下部连通的容器称为连通器,连通器内盛同种液体且液体不流动时,各容器中的液面总保持相平,不能证明大气压强的存在,故C不符合题意。压强计的探头放入水中后,受到了水的压强,使U形管中液面产生一定的高度差,并通过观察高度差的大小来判断液体压强的大小,不能证明大气压强的存在,故D不符合题意。
8.A
9.B [解析] 向两张纸中间吹气,中间空气流速大,压强小,两张纸向中间靠拢,故A正确,不符合题意;图乙说明液体对底部和侧壁都有压强,不能用流体压强与流速的关系来解释,故B错误,符合题意;地铁进站时,若人站在站台旁,人与地铁间的空气流速大,压强小,人在外界大气压的作用下,会受到一个压向地铁的压力,故C正确,不符合题意;飞机的机翼上方凸起,下方凹陷,起飞时,上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,从而产生一个向上的升力,故D正确,不符合题意。
10.下 大 b
11.(1)物体间力的作用是相互的
(2)液体压强随深度增加而增大
[解析] (1)往纸杯里倒些水,水从吸管喷出时,水给空气一个向后的力,由于力的作用是相互的,故空气给水一个向前的
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力,纸杯船就会前进。
12.(1)6.8 (2) 1.1 (3)减小
13.矿泉水瓶盖侧面刻有凹凸不平的条纹,增大了手与瓶盖之间的粗糙程度,从而增大了两者之间的摩擦,这样便于旋开瓶盖;口服液吸管表面的棱状条纹,可以使空气进入瓶内,让瓶内气体与大气相通,在大气的作用下吸上口服液。
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