内容正文:
►第九章 压强
第4节 流体压强与流速的关系
■重点01 流体压强与流速的关系
【例题】(2023•德州)“山东舰”航母编队出海执行任务,护卫舰与航母不能近距离并排航行,是因为近距离并排航行时舰艇间海水流速大压强 ,易造成碰撞事故。
【答案】小
【分析】流体的压强跟流体的速度有关,流速越大,压强越小。
【解答】解:因为在流体中,流速越大的位置压强越小,若航母与其他舰艇在海面航行时,近距离并行,则两舰艇中间水的流速大压强小,两舰艇外两侧水的流速小压强大,从而产生向中间的压强差,容易引起碰撞,所以该航母与其他舰艇在海面航行时,不能近距离并行,否则易造成碰撞事故。
解法揭秘
知道流体包括液体和气体,熟记流体的压强跟流体速度的关系“在气体和液体中,流速越大的位置压强越小,流速越小的位置压强越大”。
闯关演练
【闯关01】(2022•贺州)如图所示,往自由下垂的两张白纸中间向下吹气,两张白纸会( )
A.朝上翻卷 B.彼此远离 C.不动 D.相互靠拢
【答案】D
【分析】流体的压强跟流速有关,流速越大的地方,压强越小。
【解答】解:往自由下垂的两张白纸中间向下吹气,两张纸中间空气流速大,压强变小,纸外侧的压强不变,两张纸被内外压强差压向中间,故D正确。
【点评】本题考查流体的压强与流速的关系,是一道基础题。
【闯关02】(2022•四川)如图所示,在两支铅笔并排做成的水平轨道上放两个乒乓球,用一支吸管对着两个乒乓球中间吹气,会观察到两个乒乓球 (填“远离”或“靠近”),这是因为流体流速越大压强 (填“越大”或“越小”)。
【答案】靠近;越小
【分析】当向两个乒乓球中间吹气时,分析乒乓球两侧的空气流动速度,根据流体压强跟流速的关系,判断乒乓球两侧的压强大小关系,从而知道乒乓球的运动情况。
【解答】解:在两支铅笔并排做成的水平轨道上放两个乒乓球,用一支吸管对着两个乒乓球中间吹气,会观察到两个乒乓球靠近,这是因为流体流速大的地方压强小,乒乓球中间的压强小于两侧的压强,在内外气压差的作用下靠近。
【点评】对于流体压强跟流速的关系,要分析一个物体两侧的流速变化,压强变化,判断物体受力情况,进一步判断出物体的运动情况。
【闯关03】(2023•衡阳)在科技馆里还有一个叫做“球吸”的展品,如图所示。当按下出风按钮后,会有气流从两只空心球中间的缝隙通过,两只小球向中间靠拢,这一现象说明:气体流速越大的位置压强越 。
【答案】小
【分析】流体压强与流速的关系:流速越大的地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大。
【解答】解:气流从两只空心球中间的缝隙通过,由于中间空气流速快、压强小,两侧空气流速慢,压强大,所以会发现两只小球向中间靠拢。
【点评】本题考查流体压强与流速的关系,是一道基础题,熟练掌握基础知识是正确解题的关键。
■重点02 生活中的流体压强现象
【例题】(2023•烟台)如图所示的实例中,不能用流体压强与流速的关系解释的是( )
A.图甲,刮大风时,伞面会被向上“吸”起
B.图乙,向两张纸之间吹气,两张纸会相互“吸”起来
C.图丙,等候列车的乘客应站在安全线以外,否则可能会被“吸”向列车
D.图丁,将吸盘压在光洁的瓷砖表面,吸盘会被“吸”在瓷砖上
【答案】D
【分析】流体压强与流速有关,流体流速越大的位置,压强越小;大气对浸在里面的物体会产生压强的作用,简称大气压。
【解答】解:A、图甲,刮大风时,伞面上方空气流速大、压强小,伞面下方空气流速小、压强大,产生向上的“升力”,所以伞面会被向上“吸”起,故A不合题意;
B、图乙,向两张纸之间吹气,两张纸中间空气流速大、压强小,两侧空气流速小、压强大,产生向中间的压强差,所以纸会相互“吸”起来,故B不合题意;
C、图丙,等候列车的乘客应站在安全线以外,因为列车行驶时,靠近列车一侧空气流速大、压强小,远离列车一侧空气流速小、压强大,产生向列车一侧的压强差,人如果离列车太近,有可能会被“吸”向列车,故C不合题意;
D、图丁,将吸盘压在光洁的瓷砖表面,吸盘会被“吸”在瓷砖上,这是利用了大气压的作用,不能用流体压强与流速的关系解释,故D符合题意。
【点评】本题考查了对流体压强与流速关系的理解,要能与实际现象相结合,并能与大气压现象相区分。
解法揭秘
流体流动时,不同区域的流速不同,压强大小不同,不同区域之间就会产生压强差。有压强差时,物体的性质或运动状态就会发生改变。这时流体流动是“因”,压强差是“果”,根据这个“因”和“果”辨别是不是能够用流体压强与流速关系解释的现象。
闯关演练
【闯关01】(2023春•怀化期末)为了安全,禁止随意下河游泳,因为看似平静的水面下往往暗藏水流“旋涡”,水流“旋涡”容