9.4流體浮力與流速的關系一、選擇題1．（2021·北京海淀區(qū)·八年級期終）如圖所示，取兩個玻璃杯，將兵乓球裝入一側瓶子中。將兩個玻璃杯口對口地置于同一水平面上，杯口之寬度離大概為1cm。右手扶穩(wěn)瓶子，對準兩個杯口中間使勁吹氣，則下述說法中正確的是（）A．會觀察到兵乓球向左杯的杯口處運動B．會觀察到兵乓球向左杯的杯底處運動C．杯口處二氧化碳浮力等于左杯底處二氧化碳浮力D．杯口處二氧化碳浮力等于右杯底處二氧化碳浮力【答案】A【詳解】流體在流速大的位置浮力小，當對準兩個杯口中間使勁吹氣時，兩杯口處空氣流速減小，使兩杯口處浮力大于兩杯底處浮力，可以看見兵乓球向左杯的杯口處運動，故A正確，BCD錯誤。故選A。2．（2021·北京延慶區(qū)·八年級期終）如圖所示的現(xiàn)象中能說明二氧化碳的浮力跟流速有關的是（）A．向兩片紙之間吹氣，紙片合攏B．吸盤掛鉤上掛浴巾，浴巾不掉C．用吸管喝啤酒汽水上升D．裝滿水的瓶子倒置后水不流出【答案】A【詳解】A．向兩張紙片中間吹氣，紙片中間空氣流速大，浮力變小，紙內(nèi)外存在浮力差，使紙片合攏，符合題意；B．將塑膠吸盤中的空氣排出，松手后，因為吸盤內(nèi)的空氣降低，內(nèi)部氣壓大于外界大氣壓，外界大氣壓將吸盤緊壓在墻上上。
故吸盤掛鉤上掛浴巾，掛鉤不開裂，借助的是大氣壓，不能說明二氧化碳的浮力跟流速有關。不符合題意；C．用吸管吸啤酒時，吸管里的浮力減少，在大氣浮力的作用下，步入到人的口里。借助的是大氣壓，不能說明二氧化碳的浮力跟流速有關，不符合題意；D．把裝滿水的玻璃杯蓋上紙片倒置過來，紙片不下落，這是因為大氣壓將紙片托住了，故該現(xiàn)象說明了大氣壓的存在。不能說明二氧化碳的浮力跟流速有關，不符合題意。故選A。3．（2021·江蘇九年級專題練習）火車駛過北站時，站臺上的人必須站在安全線以外的區(qū)域。由于這時火車周圍的空氣（）A．流速減小，浮力減少B．流速降低，浮力減少。C．流速減小流體壓強與流速的關系視頻，浮力減小D．流速降低，浮力減小【答案】A【詳解】流體在流速快的地方浮力小，火車駛過北站時，使人和列車之間的空氣流動速率快，浮力變小，離站臺遠的地方二氧化碳相對流速較慢，浮力較大，人離高鐵太近，人在內(nèi)外浮力差的作用下，被強悍的氣流壓向火車，因而導致危險。故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。4．（2021·江蘇九年級專題練習）如圖所示，把長約20cm的啤酒吸管從中部剪開（但不要徹底割斷）并彎折過來，將其中一段吸管插在盛水的燒瓶中，從另一段吸管的管口使勁吹氣，水將從管的管口噴吐，且呈霧狀，這是由于吹氣時（）A．管下端附近二氧化碳的浮力變大B．管下端附近二氧化碳的浮力變小C．燒瓶中海面上二氧化碳的浮力變大D．燒瓶中海面上二氧化碳的浮力變小【答案】B【詳解】往b管中輕輕吹氣，可以看見管中的海面上升，緣由是：往管中吹氣，吸管上方空氣的流速減小，浮力減少，管中液體遭到向下的浮力小于向上的浮力，所以管水上升后從管口噴吐；燒瓶中海面上二氧化碳的浮力是不變，故正確，錯誤。
故選B。5．（2021·江蘇九年級專題練習）近日警察部門加強對電動車安裝遮陽傘的檢測拆除力度?遮陽傘雖能遮擋陽光，但存在安全隱患，當電動車快速行駛時，如圖所示，下述說法正確的是A．遮陽傘上面空氣流速小，浮力小，傘面被向上壓B．遮陽傘底下空氣流速大，浮力小，傘面被向下吸C．遮陽傘上面空氣流速大，壓強悍，傘面被向上壓D．遮陽傘底下空氣流速小，壓強悍，傘面被向下吸【答案】D【詳解】傘的形狀是上方隆起的，當氣流經(jīng)過時，上方的流速大，浮力小，下方的流速小，壓強悍，傘下方的氣壓小于傘上方的氣壓，這樣才會形成一個向下的升力，使傘容易被風吸上去，使電動車不能平穩(wěn)行駛。故選D。6．（2021·江蘇九年級專題練習）以下選項中，沒有借助“流體浮力與流速的關系”的是（）A．圖甲，賽車尾部安裝氣流偏導器B．圖乙，氣墊船艙室脫離海面行駛C．圖丙，客機的翼型設計成流線型D．圖丁，鐵路站站臺上劃定安全線【答案】B【詳解】A．圖甲，賽車尾部安裝氣流偏導器，借助了“流體浮力與流速的關系”產(chǎn)生向上的壓力差，因而使賽車獲得更大的磨擦力，故A不符合題意；B．圖乙，氣墊船艙室脫離海面行駛，是通過向上噴氣使艙室離開海面，沒有借助“流體浮力與流速的關系”，故B符合題意；C．圖丙，客機的翼型設計成流線型，借助了“流體浮力與流速的關系”產(chǎn)生向下的壓力差，使客機獲得升力，故C不符合題意；D．圖丁，鐵路站站臺上劃定安全線，是拿來避免因為“流體浮力與流速的關系”而形成向鐵軌里的壓力差所帶來的危險，故D不符合題意。
故選B。7．（2021·江蘇九年級專題練習）小明采用“向漏斗口吹氣，觀察兵乓球狀態(tài)”的方式來探究流速對流體浮力的影響。以下方案不合理的是A．豎直向下吹氣B．水平往右吹氣C．豎直向上吹氣D．斜向上吹氣【答案】A【詳解】A．不吹氣時，兵乓球遭到的重力和支持力是平衡力，兵乓球處于靜止狀態(tài)；豎直向下吹氣時，兵乓球頂部空氣流速大浮力小，兵乓球里面流速小壓強悍，形成向上的壓力，兵乓球受豎直向上的重力，兵乓球還遭到支持力作用，這三個力是平衡力，兵乓球也處于靜止狀態(tài)，所以豎直向下吹氣每位改變兵乓球的運動狀態(tài)，不能挺好的探究流體流速對流體浮力的影響，故A符合題意；B．不吹氣時，兵乓球因為重力作用會滾出來，水平往右吹氣時，兵乓球兩側空氣流速大浮力小，兵乓球上側空氣流速小壓強悍，形成向左的壓力，兵乓球保持靜止狀態(tài)，所以水平往右吹氣改變了兵乓球的運動狀態(tài)，可以探究流速對流體浮力的影響，故B不符合題意；C．不吹氣時，兵乓球因為重力作用會滾下落，豎直向上吹氣時，兵乓球上方空氣流速大浮力小，兵乓球下方空氣流速小壓強悍，形成向下的壓力，兵乓球保持靜止狀態(tài)，所以豎直向上吹氣改變了兵乓球的運動狀態(tài)，可以探究流速對流體浮力的影響，故C不符合題意；D．不吹氣時，兵乓球因為重力作用會滾出來，斜向上吹氣時，兵乓球右上方空氣流速大浮力小，兵乓球左下方空氣流速小壓強悍，形成往右上方的壓力，兵乓球保持靜止狀態(tài)，所以斜向上吹氣改變了兵乓球的運動狀態(tài)，可以探究流速對流體浮力的影響，故D不符合題意。
故選A。8．（2021·江蘇九年級專題練習）如圖所示，一輛貨車在平直道路上高速行駛時，其上、下表面相比較（）A．貨車上表面空氣流速小壓強悍B．貨車上表面空氣流速大浮力小C．貨車下表面空氣流速小浮力小D．貨車下表面空氣流速大壓強悍【答案】B【詳解】轎車的形狀為上凸下平，在平直公路上高速行駛時，貨車上方空氣流速大、壓強小，下方空氣流速小、壓強悍。故選B。9．（2021·江蘇九年級專題練習）如圖所示，一方形水管左粗右細，a、b為粗管和細管中同一水平面上的點，水管中有一氣泡，隨水往右快速運動，氣泡經(jīng)過a、b兩點時容積大小的比較，以下剖析正確的是（）A．a(chǎn)點時大B．b點時大C．一樣大D．均有可能【答案】B【詳解】由于矩形水管左粗右細，當水經(jīng)過a、b兩點時，b點的流速大，浮力小，所以氣泡經(jīng)過b兩點時的容積小于a點時容積。故選B。10．（2021·山東泰安市·九年級一模）生活處處有化學，留意觀察皆學問，圖中的現(xiàn)象或物件的解釋正確的是（）A．把藥液吸入注射器，借助了連通器的原理B．下水道的儲水彎頭可以避免氣味，借助了大氣壓的原理C．客機飛上天，借助了流速大的地方壓強悍的原理D．公共車輛上的逃生安全錘一端設計成錐形，借助減小受力面積減小浮力的原理【答案】D【詳解】A．吸藥液時，向后拉活塞，注射器內(nèi)氣壓降低，外界大氣壓壓著藥液從針筒步入注射器內(nèi)，故A錯誤；B．下水道的儲水彎頭，左右兩個容器連通，下端開口，當水不再流動時，湖面保持相平，構成了連通器，可以避免反味，是借助了連通器的原理，故B錯誤；C．客機飛上天，借助了流速大的地方浮力小的原理，故C錯誤；D．逃生安全錘有一端設計成錐形，是在壓力一定時，通過減小受力面積來減小浮力，故D正確。
故選D。二、填空題11．（2021·江蘇啟東市·九年級零模）用吸管可以把啤酒“吸”到嘴巴，是由于的存在；如圖所示，對吸管B吹氣流體壓強與流速的關系視頻，管A中的水會上升，它的原理是流體的流速越大，浮力越。【答案】大氣壓小【詳解】[1]用吸管可以把啤酒“吸”到嘴巴，是由于外界大氣壓小于管內(nèi)的氣壓，將啤酒壓到嘴巴，故是由于大氣壓的存在。[2]對吸管B吹氣，管A中的水會上升，它的原理是流體的流速越大，浮力越小。12．（2021·北京昌平區(qū)·八年級期終）圖所示的街車尾部安裝了一種“氣流偏導器”，它上表面平直，下表面呈圓弧向上隆起。當街車高速行駛時，氣流偏導器上、下方會產(chǎn)生浮力差，因而對車的尾部形成一個向的壓力。（選填“上”或“下”）【答案】下【詳解】由圖曉得，等質(zhì)量的空氣在相同的時間內(nèi)同時通過“氣流偏導器”的上表面和下表面，因為上表面平直，下表面呈圓弧凸出，當街車高速行駛時，流過它上方的空氣速率比下方空氣速率小，此時，上方空氣浮力比下方空氣壓強悍，對車的尾部形成一個向上的壓力，因而使車輪抓緊地面。13．（2021·上海閔行區(qū)·九年級一模）如圖（a）是風雨天常常會出現(xiàn)的一幕，小敏從陽傘容易被“吹翻”想到可能與流體的浮力有關，因此他找來一根兩端粗細不同的玻璃管與兩個U形管聯(lián)接，用吹風機從玻璃管的一端吹氣，兩個U形管左右液面高度差如圖（b）所示。
①在圖（b）中，若二氧化碳流經(jīng)細管和粗管的速率分別用v1和v2表示，則（選填“大于”“等于”或“小于”）；按照圖（b）所示的實驗現(xiàn)象，可得的初步推論是：流體速率小，；②下列對陽傘容易被“吹翻”的解釋正確的是。A．陽傘上方空氣流速等于下方B．陽傘上方空氣流速小于下方C．陽傘上方空氣流速大于下方【答案】大于流體的壓強悍B【詳解】①[1]在圖（b）中，若二氧化碳流經(jīng)細管和粗管的速率分別用v1和v2表示，由于細管和粗管聯(lián)接到一塊，相同時間內(nèi)流經(jīng)的二氧化碳量相同，在細管內(nèi)單位橫截面流經(jīng)的二氧化碳量大，則v1小于v2。[2]按照圖（b）所示的實驗現(xiàn)象，沒有風吹時，左右兩管上方的浮力相同，都為大氣壓，開始吹風后，吹風口處浮力減少，液體在浮力差的作用下產(chǎn)生高度差，由圖可知，h1＞h2，即左管浮力差小于右管，故可得的初步推論是：流體速率小，壓強悍。②[3]傘上方空氣流速快，浮力小，下方空氣流速慢，壓強悍，浮力差給傘一個向下的力，所以陽傘容易被“吹翻”。故選B。14．（2021·江蘇九年級專題練習）2019年12月，南京市即將步入鐵路時代。如圖所示，鐵路站臺離邊沿不遠處有一條白色警戒線，為了保障安全，旅客必站在警戒線以外，其緣由是：若鐵路極速駛過北站，警戒線區(qū)域內(nèi)的空氣流速會變大，浮力；若鐵路提速，站臺上旅客與行駛的鐵路之間安全距離應。
（以上兩空均選填“變大”、“變小”或“不變”）【答案】變小變大【分析】流體的浮力跟流體的速率有關，流速越大，浮力越小，從人的外側和兩側遭到的二氧化碳浮力進行剖析。【詳解】[1]當鐵路極速駛過北站，警戒線區(qū)域內(nèi)的空氣流速會變大，由流體浮力與流速的關系可知，警戒線以內(nèi)的地方空氣浮力減少，而此時人兩側的空氣流動速率慢，人兩側的空氣壓強悍，會形成一個向外側的浮力差，將人推向火車，易出現(xiàn)危險；[2]若鐵路提速，則向外側的浮力差會更大，所以應當減小站臺上旅客與行駛的鐵路之間安全距離。【點睛】掌握流體浮力和流速的關系，能解釋有關問題，明晰列車經(jīng)過時導致人右側空氣流速的不同是解答此題的關鍵。15．（2021·江蘇九年級專題練習）如圖所示是缸子中增氧泵增氧原理示意圖?電機工作時，在作用下，水從進水管口吸入，從出水口口快速噴吐，湖面此時進食道上端哈喇子的流速大，浮力____，空氣都會通過電機進食道步入水底產(chǎn)生氣泡，與水流一起從出水口口噴吐?噴吐的氣泡因為____而下浮?【答案】大氣壓?小密度小【詳解】[1][2]水從進水管口吸入，從出水口口快速噴吐，流體流速快，浮力小，進食道上端哈喇子的流速大，浮力小，與進食道口產(chǎn)生浮力差，在大氣浮力的作用下，將空氣壓入水底。
[3]按照液體浮沉條件，二氧化碳密度小，與水流一起從出水口口噴吐時，噴吐的氣泡會下浮。三、簡答題16．（2021·上海寶山區(qū)·九年級一模）如圖所示，甲、乙兩艘相同尺寸的客輪在同一湖泊中勻速相向駛過，請你用所學的相關數(shù)學知識對兩船的高度不同作出解釋。【答案】見解析【詳解】甲、乙兩艘相同尺寸的客輪在同一湖泊中勻速相向駛過時，兩船之間空氣流速快，浮力小，兩船兩側壓強悍，假如兩船的高度相同，中間產(chǎn)生低壓區(qū)，使船相撞，兩船的高度不同，防止中間產(chǎn)生低壓區(qū)，使船相撞。17．（2021·江蘇九年級專題練習）草原犬鼠是大草原常見的小昆蟲，它挖的洞有兩個洞口，一個洞口比較平整，一個洞口則由圓柱形山坳圍成。如圖所示，這樣的結構能改進洞內(nèi)的通風情況，為何？【答案】見解析【詳解】由于山洞各洞口突出地面的形狀各不相同，較高的洞口處空氣流速快，壓強小，較低的洞口處空氣流速慢，壓強悍，這樣，山洞內(nèi)的空氣在氣壓作用下自然流動，進而改進山洞內(nèi)的通風狀況。四、實驗題18．（2021·江門市第一中學九年級開學考試）如圖1所示是演示“流體浮力和流速的關系”實驗裝置，U型管中裝有水，半徑相同的a、b兩管中的水靜止時液相學平．(1)假如在右端c處往裝置里急吹氣，引起b管上方氣流速率管上方的氣流速率，b管與a管的海面上方產(chǎn)生氣壓差，U型管中_____(選填“a”或“b”)管海面下降，若a管與b管的海面高度差為12cm，則此時U型管頂部d處左右兩邊液體的浮力差為.(g=10N／kg)(2)如圖2是某種噴霧器的工作原理示意圖，當噴霧器未工作時，細管A內(nèi)外氣壓相等，細管A內(nèi)外液面_____，當噴霧器工作時，空氣從細管B的右端快速噴吐，致使細管A上方空氣的流速忽然減小，細管A內(nèi)液面上方氣壓比容器內(nèi)液面上方的氣壓_____，液體就沿細管A的管口流出，同時遭到氣流的沖擊，產(chǎn)生霧狀往右噴吐．【答案】小于a相平減少【詳解】（1）往管中吹氣時，相同時間內(nèi)通過管內(nèi)任意平面的空氣容積相同，由于b管上方管截面積小于a管，因而b管氣流速率較小．因為流速越快空氣的浮力越小，因而b管上空氣壓強悍于a管，則U型管a管海面下降b管增長，壓力重新達到平衡．此后側液面高度差為12cm，浮力差為：．（2）噴霧器未工作時，細管A內(nèi)外氣壓相等，則液相學平．噴霧器工作時，細管A上方空氣流速減小，則液面上方浮力變小，導致細管A內(nèi)浮力大于外浮力，液體被浮力液位出細管A，假如此時噴霧器停止工作，則細管A內(nèi)外空氣浮力重新相等，液感受因為重力回流，液面增長直至細管A內(nèi)外液相學平．