内容正文:
9.4 流体压强与流速的关系 高频考点精讲+必刷题精练
【高频考点精讲】
1.流体压强与流速的关系
(1)液体和气体都具有流动性,如空气、水等,流体流动时的压强称作流体压强;
(2)空气和水流动时有快有慢,流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强较大。
2.飞机的升力
(1)飞机前进时,机翼与周围的空气发生相对运动,相当于有气流迎面流过机翼;
(2)气流被机翼分成上下两部分,由于机翼横截面的形状上线不对称,在相同时间内,机翼上方气流通过的路程较长,因而速度较大,它对机翼的压强较小;下方气流通过的路程较短,因而速度较小,它对机翼的压强较大。
【必刷题精练】
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.如图所示,下列关于压强的说法,正确的是( )
A.如图甲所示是机翼的截面图,飞机获得升力是因为其上表面空气流速小于下表面空气的流速
B.如图乙所示是自制压强计,用它还可以制成高度仪,若瓶中装满水,还可制成液体温度计
C.如图丙所示是“嫦娥四号”探月器,其分别静止在月球和地球水平表面时,对月球和地球水平表面产生的压强相等
D.如图丁所示装置中,水受到重力的方向竖直向下,因此不会对探头产生向上的压强
解:A、等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面,由于上表面弯曲、下表面平直,所以空气通过机翼上表面的流速大,通过下表面的流速较小;因为机翼上方的空气流速大,压强较小;机翼下方的空气流速小,压强大,所以机翼受到一个向上的压强差,飞机受到向上的压力差,也就是升力;故A错误;
B、把自制压强计从山脚带到山顶,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的增加而减小,此时在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管,因此管内水柱的高度会增大;如果在瓶内装满水时,整个瓶子相当于温度计的玻璃泡,其工作原理也和液体温度计类似,因此可作为测量温度的仪器。故B正确;
C、探月器在月球上的压力小于在地球上的压力,受力面积不变,由p=可得,其静止时对月球的压强小于对地球水平表面产生的压强,故C错误。
D、液体内部压强虽由重力产生,但由于液体的流动性故能产生各个方向的压强,故D错误。
故选:B。
2.下列关于大气压的说法,错误的是( )
A.飞机的机翼下表面平,上表面凸起,目的是使机翼上方空气流速快,对机翼压强小,产生升力
B.吸管吸饮料时,排出了吸管上半部分的空气,大气压把饮料压进了人的嘴里
C.高原上用高压锅,是因为高压锅压力大,水的沸点降低,能更快煮熟食物
D.一个标准大气压能支撑起约10米高的水柱
解:A、飞机的机翼要设计成上凸下平的形状,当飞机前进时,气流通过机翼上、下方的速度不同,空气对机翼上表面产生的压强小于它对机翼下表面产生的压强。这样,机翼上、下表面就存在着压强差,从而获得升力,故A正确。
B、吸管吸饮料时,排出了吸管上半部分的空气,吸管内的气压减小,小于外界大气压,在大气压的作用下饮料被压进了嘴里,故B正确。
C、高压锅能很快地煮熟食物是因为锅内气压增大,水的沸点升高,故C错误。
D、一个标准大气压的值是1.013×105Pa;根据液体压强的计算公式p=ρgh可知,水柱的高度h===10.13m,故D正确。
故选:C。
3.如图所示,把一张平整的纸放在两本书上。沿纸面下方用力吹气,纸在两书中间的部分向下凹陷。与没有吹气时相比( )
A.纸上方的气体压强变小
B.纸上方的气体对纸的压力变大
C.纸下方的气体压强变大
D.纸下方的气体对纸的压力变小
解:沿纸面下方用力吹气,纸在两书中间的部分向下凹陷,根据流体压强和流速的关系可知,纸上方的气体对纸的压力不变,纸下方的气体对纸的压力变小,这是因为纸片下方的空气流速快,致使纸下方的气体压强变小造成的。故ABC错误,D正确。
故选:D。
4.下列现象中利用到流体压强与流速关系的是( )
A.机翼受升力使飞机飞上蓝天
B.潜水艇从海底上浮
C.火箭受推力飞向太空
D.轮船经船闸从下游开到上游
解:
A、飞机的机翼做成上凸下平的形状,当飞机运动时,流过机翼上方的空气流速大、压强小,流过机翼下方的空气流速小、压强大,机翼上下方就有了向上的压力差,便形成向上的升力,利用了流体压强与流速关系,故A符合题意。
B、潜水艇通过改变自身的重力来实现上浮或者下潜。当潜水艇把水排出水舱后潜水艇上浮;当潜水艇往水舱充水时潜水艇下沉,故B不符合题意。
C、火箭的燃料燃烧时高速向后喷出热气流,从而获得向前的推力,利用的是力的作用是相互的原理,故C不符合题意。
D、轮船过船闸是利用的是连通器的原理,故D不符合题意。
故选:A。
5.下列是与气体压强有关的现象或应用,解释不正确的是( )
A.如图甲所示,马德堡半球实验证明了大气压强的存在,并且十分强大
B.如图乙所示,小汽车高速行驶时对地面压力增大
C