9.4流体浮力与流速的关系一、选择题1．（2021·北京海淀区·八年级期终）如图所示，取两个玻璃杯，将兵乓球装入一侧瓶子中。将两个玻璃杯口对口地置于同一水平面上，杯口之宽度离大概为1cm。右手扶稳瓶子，对准两个杯口中间使劲吹气，则下述说法中正确的是（）A．会观察到兵乓球向左杯的杯口处运动B．会观察到兵乓球向左杯的杯底处运动C．杯口处二氧化碳浮力等于左杯底处二氧化碳浮力D．杯口处二氧化碳浮力等于右杯底处二氧化碳浮力【答案】A【详解】流体在流速大的位置浮力小，当对准两个杯口中间使劲吹气时，两杯口处空气流速减小，使两杯口处浮力大于两杯底处浮力，可以看见兵乓球向左杯的杯口处运动，故A正确，BCD错误。故选A。2．（2021·北京延庆区·八年级期终）如图所示的现象中能说明二氧化碳的浮力跟流速有关的是（）A．向两片纸之间吹气，纸片合拢B．吸盘挂钩上挂浴巾，浴巾不掉C．用吸管喝啤酒汽水上升D．装满水的瓶子倒置后水不流出【答案】A【详解】A．向两张纸片中间吹气，纸片中间空气流速大，浮力变小，纸内外存在浮力差，使纸片合拢，符合题意；B．将塑胶吸盘中的空气排出，松手后，因为吸盘内的空气降低，内部气压大于外界大气压，外界大气压将吸盘紧压在墙上上。
故吸盘挂钩上挂浴巾，挂钩不开裂，借助的是大气压，不能说明二氧化碳的浮力跟流速有关。不符合题意；C．用吸管吸啤酒时，吸管里的浮力减少，在大气浮力的作用下，步入到人的口里。借助的是大气压，不能说明二氧化碳的浮力跟流速有关，不符合题意；D．把装满水的玻璃杯盖上纸片倒置过来，纸片不下落，这是因为大气压将纸片托住了，故该现象说明了大气压的存在。不能说明二氧化碳的浮力跟流速有关，不符合题意。故选A。3．（2021·江苏九年级专题练习）火车驶过北站时，站台上的人必须站在安全线以外的区域。由于这时火车周围的空气（）A．流速减小，浮力减少B．流速降低，浮力减少。C．流速减小流体压强与流速的关系视频，浮力减小D．流速降低，浮力减小【答案】A【详解】流体在流速快的地方浮力小，火车驶过北站时，使人和列车之间的空气流动速率快，浮力变小，离站台远的地方二氧化碳相对流速较慢，浮力较大，人离高铁太近，人在内外浮力差的作用下，被强悍的气流压向火车，因而导致危险。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。4．（2021·江苏九年级专题练习）如图所示，把长约20cm的啤酒吸管从中部剪开（但不要彻底割断）并弯折过来，将其中一段吸管插在盛水的烧瓶中，从另一段吸管的管口使劲吹气，水将从管的管口喷吐，且呈雾状，这是由于吹气时（）A．管下端附近二氧化碳的浮力变大B．管下端附近二氧化碳的浮力变小C．烧瓶中海面上二氧化碳的浮力变大D．烧瓶中海面上二氧化碳的浮力变小【答案】B【详解】往b管中轻轻吹气，可以看见管中的海面上升，缘由是：往管中吹气，吸管上方空气的流速减小，浮力减少，管中液体遭到向下的浮力小于向上的浮力，所以管水上升后从管口喷吐；烧瓶中海面上二氧化碳的浮力是不变，故正确，错误。
故选B。5．（2021·江苏九年级专题练习）近日警察部门加强对电动车安装遮阳伞的检测拆除力度?遮阳伞虽能遮挡阳光，但存在安全隐患，当电动车快速行驶时，如图所示，下述说法正确的是A．遮阳伞上面空气流速小，浮力小，伞面被向上压B．遮阳伞底下空气流速大，浮力小，伞面被向下吸C．遮阳伞上面空气流速大，压强悍，伞面被向上压D．遮阳伞底下空气流速小，压强悍，伞面被向下吸【答案】D【详解】伞的形状是上方隆起的，当气流经过时，上方的流速大，浮力小，下方的流速小，压强悍，伞下方的气压小于伞上方的气压，这样才会形成一个向下的升力，使伞容易被风吸上去，使电动车不能平稳行驶。故选D。6．（2021·江苏九年级专题练习）以下选项中，没有借助“流体浮力与流速的关系”的是（）A．图甲，赛车尾部安装气流偏导器B．图乙，气垫船舱室脱离海面行驶C．图丙，客机的翼型设计成流线型D．图丁，铁路站站台上划定安全线【答案】B【详解】A．图甲，赛车尾部安装气流偏导器，借助了“流体浮力与流速的关系”产生向上的压力差，因而使赛车获得更大的磨擦力，故A不符合题意；B．图乙，气垫船舱室脱离海面行驶，是通过向上喷气使舱室离开海面，没有借助“流体浮力与流速的关系”，故B符合题意；C．图丙，客机的翼型设计成流线型，借助了“流体浮力与流速的关系”产生向下的压力差，使客机获得升力，故C不符合题意；D．图丁，铁路站站台上划定安全线，是拿来避免因为“流体浮力与流速的关系”而形成向铁轨里的压力差所带来的危险，故D不符合题意。
故选B。7．（2021·江苏九年级专题练习）小明采用“向漏斗口吹气，观察兵乓球状态”的方式来探究流速对流体浮力的影响。以下方案不合理的是A．竖直向下吹气B．水平往右吹气C．竖直向上吹气D．斜向上吹气【答案】A【详解】A．不吹气时，兵乓球遭到的重力和支持力是平衡力，兵乓球处于静止状态；竖直向下吹气时，兵乓球顶部空气流速大浮力小，兵乓球里面流速小压强悍，形成向上的压力，兵乓球受竖直向上的重力，兵乓球还遭到支持力作用，这三个力是平衡力，兵乓球也处于静止状态，所以竖直向下吹气每位改变兵乓球的运动状态，不能挺好的探究流体流速对流体浮力的影响，故A符合题意；B．不吹气时，兵乓球因为重力作用会滚出来，水平往右吹气时，兵乓球两侧空气流速大浮力小，兵乓球上侧空气流速小压强悍，形成向左的压力，兵乓球保持静止状态，所以水平往右吹气改变了兵乓球的运动状态，可以探究流速对流体浮力的影响，故B不符合题意；C．不吹气时，兵乓球因为重力作用会滚下落，竖直向上吹气时，兵乓球上方空气流速大浮力小，兵乓球下方空气流速小压强悍，形成向下的压力，兵乓球保持静止状态，所以竖直向上吹气改变了兵乓球的运动状态，可以探究流速对流体浮力的影响，故C不符合题意；D．不吹气时，兵乓球因为重力作用会滚出来，斜向上吹气时，兵乓球右上方空气流速大浮力小，兵乓球左下方空气流速小压强悍，形成往右上方的压力，兵乓球保持静止状态，所以斜向上吹气改变了兵乓球的运动状态，可以探究流速对流体浮力的影响，故D不符合题意。
故选A。8．（2021·江苏九年级专题练习）如图所示，一辆货车在平直道路上高速行驶时，其上、下表面相比较（）A．货车上表面空气流速小压强悍B．货车上表面空气流速大浮力小C．货车下表面空气流速小浮力小D．货车下表面空气流速大压强悍【答案】B【详解】轿车的形状为上凸下平，在平直公路上高速行驶时，货车上方空气流速大、压强小，下方空气流速小、压强悍。故选B。9．（2021·江苏九年级专题练习）如图所示，一方形水管左粗右细，a、b为粗管和细管中同一水平面上的点，水管中有一气泡，随水往右快速运动，气泡经过a、b两点时容积大小的比较，以下剖析正确的是（）A．a点时大B．b点时大C．一样大D．均有可能【答案】B【详解】由于矩形水管左粗右细，当水经过a、b两点时，b点的流速大，浮力小，所以气泡经过b两点时的容积小于a点时容积。故选B。10．（2021·山东泰安市·九年级一模）生活处处有化学，留意观察皆学问，图中的现象或物件的解释正确的是（）A．把药液吸入注射器，借助了连通器的原理B．下水道的储水弯头可以避免气味，借助了大气压的原理C．客机飞上天，借助了流速大的地方压强悍的原理D．公共车辆上的逃生安全锤一端设计成锥形，借助减小受力面积减小浮力的原理【答案】D【详解】A．吸药液时，向后拉活塞，注射器内气压降低，外界大气压压着药液从针筒步入注射器内，故A错误；B．下水道的储水弯头，左右两个容器连通，下端开口，当水不再流动时，湖面保持相平，构成了连通器，可以避免反味，是借助了连通器的原理，故B错误；C．客机飞上天，借助了流速大的地方浮力小的原理，故C错误；D．逃生安全锤有一端设计成锥形，是在压力一定时，通过减小受力面积来减小浮力，故D正确。
故选D。二、填空题11．（2021·江苏启东市·九年级零模）用吸管可以把啤酒“吸”到嘴巴，是由于的存在；如图所示，对吸管B吹气流体压强与流速的关系视频，管A中的水会上升，它的原理是流体的流速越大，浮力越。【答案】大气压小【详解】[1]用吸管可以把啤酒“吸”到嘴巴，是由于外界大气压小于管内的气压，将啤酒压到嘴巴，故是由于大气压的存在。[2]对吸管B吹气，管A中的水会上升，它的原理是流体的流速越大，浮力越小。12．（2021·北京昌平区·八年级期终）图所示的街车尾部安装了一种“气流偏导器”，它上表面平直，下表面呈圆弧向上隆起。当街车高速行驶时，气流偏导器上、下方会产生浮力差，因而对车的尾部形成一个向的压力。（选填“上”或“下”）【答案】下【详解】由图晓得，等质量的空气在相同的时间内同时通过“气流偏导器”的上表面和下表面，因为上表面平直，下表面呈圆弧凸出，当街车高速行驶时，流过它上方的空气速率比下方空气速率小，此时，上方空气浮力比下方空气压强悍，对车的尾部形成一个向上的压力，因而使车轮抓紧地面。13．（2021·上海闵行区·九年级一模）如图（a）是风雨天常常会出现的一幕，小敏从阳伞容易被“吹翻”想到可能与流体的浮力有关，因此他找来一根两端粗细不同的玻璃管与两个U形管联接，用吹风机从玻璃管的一端吹气，两个U形管左右液面高度差如图（b）所示。
①在图（b）中，若二氧化碳流经细管和粗管的速率分别用v1和v2表示，则（选填“大于”“等于”或“小于”）；按照图（b）所示的实验现象，可得的初步推论是：流体速率小，；②下列对阳伞容易被“吹翻”的解释正确的是。A．阳伞上方空气流速等于下方B．阳伞上方空气流速小于下方C．阳伞上方空气流速大于下方【答案】大于流体的压强悍B【详解】①[1]在图（b）中，若二氧化碳流经细管和粗管的速率分别用v1和v2表示，由于细管和粗管联接到一块，相同时间内流经的二氧化碳量相同，在细管内单位横截面流经的二氧化碳量大，则v1小于v2。[2]按照图（b）所示的实验现象，没有风吹时，左右两管上方的浮力相同，都为大气压，开始吹风后，吹风口处浮力减少，液体在浮力差的作用下产生高度差，由图可知，h1＞h2，即左管浮力差小于右管，故可得的初步推论是：流体速率小，压强悍。②[3]伞上方空气流速快，浮力小，下方空气流速慢，压强悍，浮力差给伞一个向下的力，所以阳伞容易被“吹翻”。故选B。14．（2021·江苏九年级专题练习）2019年12月，南京市即将步入铁路时代。如图所示，铁路站台离边沿不远处有一条白色警戒线，为了保障安全，旅客必站在警戒线以外，其缘由是：若铁路极速驶过北站，警戒线区域内的空气流速会变大，浮力；若铁路提速，站台上旅客与行驶的铁路之间安全距离应。
（以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）【答案】变小变大【分析】流体的浮力跟流体的速率有关，流速越大，浮力越小，从人的外侧和两侧遭到的二氧化碳浮力进行剖析。【详解】[1]当铁路极速驶过北站，警戒线区域内的空气流速会变大，由流体浮力与流速的关系可知，警戒线以内的地方空气浮力减少，而此时人两侧的空气流动速率慢，人两侧的空气压强悍，会形成一个向外侧的浮力差，将人推向火车，易出现危险；[2]若铁路提速，则向外侧的浮力差会更大，所以应当减小站台上旅客与行驶的铁路之间安全距离。【点睛】掌握流体浮力和流速的关系，能解释有关问题，明晰列车经过时导致人右侧空气流速的不同是解答此题的关键。15．（2021·江苏九年级专题练习）如图所示是缸子中增氧泵增氧原理示意图?电机工作时，在作用下，水从进水管口吸入，从出水口口快速喷吐，湖面此时进食道上端哈喇子的流速大，浮力____，空气都会通过电机进食道步入水底产生气泡，与水流一起从出水口口喷吐?喷吐的气泡因为____而下浮?【答案】大气压?小密度小【详解】[1][2]水从进水管口吸入，从出水口口快速喷吐，流体流速快，浮力小，进食道上端哈喇子的流速大，浮力小，与进食道口产生浮力差，在大气浮力的作用下，将空气压入水底。
[3]按照液体浮沉条件，二氧化碳密度小，与水流一起从出水口口喷吐时，喷吐的气泡会下浮。三、简答题16．（2021·上海宝山区·九年级一模）如图所示，甲、乙两艘相同尺寸的客轮在同一湖泊中匀速相向驶过，请你用所学的相关数学知识对两船的高度不同作出解释。【答案】见解析【详解】甲、乙两艘相同尺寸的客轮在同一湖泊中匀速相向驶过时，两船之间空气流速快，浮力小，两船两侧压强悍，假如两船的高度相同，中间产生低压区，使船相撞，两船的高度不同，防止中间产生低压区，使船相撞。17．（2021·江苏九年级专题练习）草原犬鼠是大草原常见的小昆虫，它挖的洞有两个洞口，一个洞口比较平整，一个洞口则由圆柱形山坳围成。如图所示，这样的结构能改进洞内的通风情况，为何？【答案】见解析【详解】由于山洞各洞口突出地面的形状各不相同，较高的洞口处空气流速快，压强小，较低的洞口处空气流速慢，压强悍，这样，山洞内的空气在气压作用下自然流动，进而改进山洞内的通风状况。四、实验题18．（2021·江门市第一中学九年级开学考试）如图1所示是演示“流体浮力和流速的关系”实验装置，U型管中装有水，半径相同的a、b两管中的水静止时液相学平．(1)假如在右端c处往装置里急吹气，引起b管上方气流速率管上方的气流速率，b管与a管的海面上方产生气压差，U型管中_____(选填“a”或“b”)管海面下降，若a管与b管的海面高度差为12cm，则此时U型管顶部d处左右两边液体的浮力差为.(g=10N／kg)(2)如图2是某种喷雾器的工作原理示意图，当喷雾器未工作时，细管A内外气压相等，细管A内外液面_____，当喷雾器工作时，空气从细管B的右端快速喷吐，致使细管A上方空气的流速忽然减小，细管A内液面上方气压比容器内液面上方的气压_____，液体就沿细管A的管口流出，同时遭到气流的冲击，产生雾状往右喷吐．【答案】小于a相平减少【详解】（1）往管中吹气时，相同时间内通过管内任意平面的空气容积相同，由于b管上方管截面积小于a管，因而b管气流速率较小．因为流速越快空气的浮力越小，因而b管上空气压强悍于a管，则U型管a管海面下降b管增长，压力重新达到平衡．此后侧液面高度差为12cm，浮力差为：．（2）喷雾器未工作时，细管A内外气压相等，则液相学平．喷雾器工作时，细管A上方空气流速减小，则液面上方浮力变小，导致细管A内浮力大于外浮力，液体被浮力液位出细管A，假如此时喷雾器停止工作，则细管A内外空气浮力重新相等，液感受因为重力回流，液面增长直至细管A内外液相学平．