9.4流體浮力與流速的關(guān)系一、選擇題1．（2021·北京海淀區(qū)·八年級(jí)期終）如圖所示，取兩個(gè)玻璃杯，將兵乓球裝入一側(cè)瓶子中。將兩個(gè)玻璃杯口對(duì)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(duì)準(zhǔn)兩個(gè)杯口中間使勁吹氣，則下述說法中正確的是（）A．會(huì)觀察到兵乓球向左杯的杯口處運(yùn)動(dòng)B．會(huì)觀察到兵乓球向左杯的杯底處運(yùn)動(dòng)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(dāng)對(duì)準(zhǔn)兩個(gè)杯口中間使勁吹氣時(shí)，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(yùn)動(dòng)，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。2．（2021·北京延慶區(qū)·八年級(jí)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(guān)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?yàn)槲P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(guān)。不符合題意；C．用吸管吸啤酒時(shí)，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(guān)，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?yàn)榇髿鈮簩⒓埰凶×耍试摤F(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(guān)，不符合題意。故選A。3．（2021·江蘇九年級(jí)專題練習(xí)）火車駛過北站時(shí)，站臺(tái)上的人必須站在安全線以外的區(qū)域。由于這時(shí)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(qiáng)與流速的關(guān)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(shí)，使人和列車之間的空氣流動(dòng)速率快，浮力變小，離站臺(tái)遠(yuǎn)的地方二氧化碳相對(duì)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(qiáng)悍的氣流壓向火車，因而導(dǎo)致危險(xiǎn)。故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。4．（2021·江蘇九年級(jí)專題練習(xí)）如圖所示，把長(zhǎng)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(shí)（）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(cuò)誤。
故選B。5．（2021·江蘇九年級(jí)專題練習(xí)）近日警察部門加強(qiáng)對(duì)電動(dòng)車安裝遮陽傘的檢測(cè)拆除力度?遮陽傘雖能遮擋陽光，但存在安全隱患，當(dāng)電動(dòng)車快速行駛時(shí)，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(qiáng)悍，傘面被向上壓D．遮陽傘底下空氣流速小，壓強(qiáng)悍，傘面被向下吸【答案】D【詳解】傘的形狀是上方隆起的，當(dāng)氣流經(jīng)過時(shí)，上方的流速大，浮力小，下方的流速小，壓強(qiáng)悍，傘下方的氣壓小于傘上方的氣壓，這樣才會(huì)形成一個(gè)向下的升力，使傘容易被風(fēng)吸上去，使電動(dòng)車不能平穩(wěn)行駛。故選D。6．（2021·江蘇九年級(jí)專題練習(xí)）以下選項(xiàng)中，沒有借助“流體浮力與流速的關(guān)系”的是（）A．圖甲，賽車尾部安裝氣流偏導(dǎo)器B．圖乙，氣墊船艙室脫離海面行駛C．圖丙，客機(jī)的翼型設(shè)計(jì)成流線型D．圖丁，鐵路站站臺(tái)上劃定安全線【答案】B【詳解】A．圖甲，賽車尾部安裝氣流偏導(dǎo)器，借助了“流體浮力與流速的關(guān)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(guān)系”，故B符合題意；C．圖丙，客機(jī)的翼型設(shè)計(jì)成流線型，借助了“流體浮力與流速的關(guān)系”產(chǎn)生向下的壓力差，使客機(jī)獲得升力，故C不符合題意；D．圖丁，鐵路站站臺(tái)上劃定安全線，是拿來避免因?yàn)椤傲黧w浮力與流速的關(guān)系”而形成向鐵軌里的壓力差所帶來的危險(xiǎn)，故D不符合題意。
故選B。7．（2021·江蘇九年級(jí)專題練習(xí)）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(duì)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(shí)，兵乓球遭到的重力和支持力是平衡力，兵乓球處于靜止?fàn)顟B(tài)；豎直向下吹氣時(shí)，兵乓球頂部空氣流速大浮力小，兵乓球里面流速小壓強(qiáng)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(gè)力是平衡力，兵乓球也處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以豎直向下吹氣每位改變兵乓球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，不能挺好的探究流體流速對(duì)流體浮力的影響，故A符合題意；B．不吹氣時(shí)，兵乓球因?yàn)橹亓ψ饔脮?huì)滾出來，水平往右吹氣時(shí)，兵乓球兩側(cè)空氣流速大浮力小，兵乓球上側(cè)空氣流速小壓強(qiáng)悍，形成向左的壓力，兵乓球保持靜止?fàn)顟B(tài)，所以水平往右吹氣改變了兵乓球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，可以探究流速對(duì)流體浮力的影響，故B不符合題意；C．不吹氣時(shí)，兵乓球因?yàn)橹亓ψ饔脮?huì)滾下落，豎直向上吹氣時(shí)，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(qiáng)悍，形成向下的壓力，兵乓球保持靜止?fàn)顟B(tài)，所以豎直向上吹氣改變了兵乓球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，可以探究流速對(duì)流體浮力的影響，故C不符合題意；D．不吹氣時(shí)，兵乓球因?yàn)橹亓ψ饔脮?huì)滾出來，斜向上吹氣時(shí)，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(qiáng)悍，形成往右上方的壓力，兵乓球保持靜止?fàn)顟B(tài)，所以斜向上吹氣改變了兵乓球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，可以探究流速對(duì)流體浮力的影響，故D不符合題意。
故選A。8．（2021·江蘇九年級(jí)專題練習(xí)）如圖所示，一輛貨車在平直道路上高速行駛時(shí)，其上、下表面相比較（）A．貨車上表面空氣流速小壓強(qiáng)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(qiáng)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(shí)，貨車上方空氣流速大、壓強(qiáng)小，下方空氣流速小、壓強(qiáng)悍。故選B。9．（2021·江蘇九年級(jí)專題練習(xí)）如圖所示，一方形水管左粗右細(xì)，a、b為粗管和細(xì)管中同一水平面上的點(diǎn)，水管中有一氣泡，隨水往右快速運(yùn)動(dòng)，氣泡經(jīng)過a、b兩點(diǎn)時(shí)容積大小的比較，以下剖析正確的是（）A．a(chǎn)點(diǎn)時(shí)大B．b點(diǎn)時(shí)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(xì)，當(dāng)水經(jīng)過a、b兩點(diǎn)時(shí)，b點(diǎn)的流速大，浮力小，所以氣泡經(jīng)過b兩點(diǎn)時(shí)的容積小于a點(diǎn)時(shí)容積。故選B。10．（2021·山東泰安市·九年級(jí)一模）生活處處有化學(xué)，留意觀察皆學(xué)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(chǔ)水彎頭可以避免氣味，借助了大氣壓的原理C．客機(jī)飛上天，借助了流速大的地方壓強(qiáng)悍的原理D．公共車輛上的逃生安全錘一端設(shè)計(jì)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(shí)，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(cuò)誤；B．下水道的儲(chǔ)水彎頭，左右兩個(gè)容器連通，下端開口，當(dāng)水不再流動(dòng)時(shí)，湖面保持相平，構(gòu)成了連通器，可以避免反味，是借助了連通器的原理，故B錯(cuò)誤；C．客機(jī)飛上天，借助了流速大的地方浮力小的原理，故C錯(cuò)誤；D．逃生安全錘有一端設(shè)計(jì)成錐形，是在壓力一定時(shí)，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(jí)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(duì)吸管B吹氣流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系視頻，管A中的水會(huì)上升，它的原理是流體的流速越大，浮力越?！敬鸢浮看髿鈮盒 驹斀狻縖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(duì)吸管B吹氣，管A中的水會(huì)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(jí)期終）圖所示的街車尾部安裝了一種“氣流偏導(dǎo)器”，它上表面平直，下表面呈圓弧向上隆起。當(dāng)街車高速行駛時(shí)，氣流偏導(dǎo)器上、下方會(huì)產(chǎn)生浮力差，因而對(duì)車的尾部形成一個(gè)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(shí)間內(nèi)同時(shí)通過“氣流偏導(dǎo)器”的上表面和下表面，因?yàn)樯媳砻嫫街?，下表面呈圓弧凸出，當(dāng)街車高速行駛時(shí)，流過它上方的空氣速率比下方空氣速率小，此時(shí)，上方空氣浮力比下方空氣壓強(qiáng)悍，對(duì)車的尾部形成一個(gè)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(jí)一模）如圖（a）是風(fēng)雨天常常會(huì)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(guān)，因此他找來一根兩端粗細(xì)不同的玻璃管與兩個(gè)U形管聯(lián)接，用吹風(fēng)機(jī)從玻璃管的一端吹氣，兩個(gè)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(xì)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?qǐng)D（b）所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可得的初步推論是：流體速率小，；②下列對(duì)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(qiáng)悍B【詳解】①[1]在圖（b）中，若二氧化碳流經(jīng)細(xì)管和粗管的速率分別用v1和v2表示，由于細(xì)管和粗管聯(lián)接到一塊，相同時(shí)間內(nèi)流經(jīng)的二氧化碳量相同，在細(xì)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?qǐng)D（b）所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，沒有風(fēng)吹時(shí)，左右兩管上方的浮力相同，都為大氣壓，開始吹風(fēng)后，吹風(fēng)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(qiáng)悍。②[3]傘上方空氣流速快，浮力小，下方空氣流速慢，壓強(qiáng)悍，浮力差給傘一個(gè)向下的力，所以陽傘容易被“吹翻”。故選B。14．（2021·江蘇九年級(jí)專題練習(xí)）2019年12月，南京市即將步入鐵路時(shí)代。如圖所示，鐵路站臺(tái)離邊沿不遠(yuǎn)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(huì)變大，浮力；若鐵路提速，站臺(tái)上旅客與行駛的鐵路之間安全距離應(yīng)。
（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(guān)，流速越大，浮力越小，從人的外側(cè)和兩側(cè)遭到的二氧化碳浮力進(jìn)行剖析?！驹斀狻縖1]當(dāng)鐵路極速駛過北站，警戒線區(qū)域內(nèi)的空氣流速會(huì)變大，由流體浮力與流速的關(guān)系可知，警戒線以內(nèi)的地方空氣浮力減少，而此時(shí)人兩側(cè)的空氣流動(dòng)速率慢，人兩側(cè)的空氣壓強(qiáng)悍，會(huì)形成一個(gè)向外側(cè)的浮力差，將人推向火車，易出現(xiàn)危險(xiǎn)；[2]若鐵路提速，則向外側(cè)的浮力差會(huì)更大，所以應(yīng)當(dāng)減小站臺(tái)上旅客與行駛的鐵路之間安全距離?！军c(diǎn)睛】掌握流體浮力和流速的關(guān)系，能解釋有關(guān)問題，明晰列車經(jīng)過時(shí)導(dǎo)致人右側(cè)空氣流速的不同是解答此題的關(guān)鍵。15．（2021·江蘇九年級(jí)專題練習(xí)）如圖所示是缸子中增氧泵增氧原理示意圖?電機(jī)工作時(shí)，在作用下，水從進(jìn)水管口吸入，從出水口口快速噴吐，湖面此時(shí)進(jìn)食道上端哈喇子的流速大，浮力____，空氣都會(huì)通過電機(jī)進(jìn)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?yàn)開___而下浮?【答案】大氣壓?小密度小【詳解】[1][2]水從進(jìn)水管口吸入，從出水口口快速噴吐，流體流速快，浮力小，進(jìn)食道上端哈喇子的流速大，浮力小，與進(jìn)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(shí)，噴吐的氣泡會(huì)下浮。三、簡(jiǎn)答題16．（2021·上海寶山區(qū)·九年級(jí)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(qǐng)你用所學(xué)的相關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)對(duì)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(shí)，兩船之間空氣流速快，浮力小，兩船兩側(cè)壓強(qiáng)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(jí)專題練習(xí)）草原犬鼠是大草原常見的小昆蟲，它挖的洞有兩個(gè)洞口，一個(gè)洞口比較平整，一個(gè)洞口則由圓柱形山坳圍成。如圖所示，這樣的結(jié)構(gòu)能改進(jìn)洞內(nèi)的通風(fēng)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(qiáng)小，較低的洞口處空氣流速慢，壓強(qiáng)悍，這樣，山洞內(nèi)的空氣在氣壓作用下自然流動(dòng)，進(jìn)而改進(jìn)山洞內(nèi)的通風(fēng)狀況。四、實(shí)驗(yàn)題18．（2021·江門市第一中學(xué)九年級(jí)開學(xué)考試）如圖1所示是演示“流體浮力和流速的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置，U型管中裝有水，半徑相同的a、b兩管中的水靜止時(shí)液相學(xué)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(shí)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(dāng)噴霧器未工作時(shí)，細(xì)管A內(nèi)外氣壓相等，細(xì)管A內(nèi)外液面_____，當(dāng)噴霧器工作時(shí)，空氣從細(xì)管B的右端快速噴吐，致使細(xì)管A上方空氣的流速忽然減小，細(xì)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(xì)管A的管口流出，同時(shí)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(shí)，相同時(shí)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?。?yàn)榱魉僭娇炜諝獾母×υ叫?，因而b管上空氣壓強(qiáng)悍于a管，則U型管a管海面下降b管增長(zhǎng)，壓力重新達(dá)到平衡．此后側(cè)液面高度差為12cm，浮力差為：．（2）噴霧器未工作時(shí)，細(xì)管A內(nèi)外氣壓相等，則液相學(xué)平．噴霧器工作時(shí)，細(xì)管A上方空氣流速減小，則液面上方浮力變小，導(dǎo)致細(xì)管A內(nèi)浮力大于外浮力，液體被浮力液位出細(xì)管A，假如此時(shí)噴霧器停止工作，則細(xì)管A內(nèi)外空氣浮力重新相等，液感受因?yàn)橹亓亓?，液面增長(zhǎng)直至細(xì)管A內(nèi)外液相學(xué)平．